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无线通信系统中的有关数据任务的支持

摘要

通过以设置的间隔发送的信标信号,装置可与网络保持同步。各种有关通信的活动可以围绕何时预期信标信号发生的情形来规划,它也被称为目标信标传输时间(TBTT)。尽管某些组网装置能够在每个TBTT期间活动,但其它装置可使用是网络信标信号间隔的整数倍的降低的信标周期来运行,降低的信标间隔可以启动这样的时间段,在该时间段期间装置可“察觉”其它装置。察觉可包括有关通信配置的信息、装置状态、和网络中各种装置提供的服务。在唤醒窗口中所获取的察觉信息还可包括在一个或多个装置中未决的有关数据的任务的信息,该信息可以允许控制进一步的数据传递活动。

著录项

  • 公开/公告号CN102652438A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-08-29

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 诺基亚公司;

    申请/专利号CN201080055657.8

  • 申请日2010-10-25

  • 分类号H04W8/24(20090101);H04W8/20(20090101);

  • 代理机构11247 北京市中咨律师事务所;

  • 代理人宛丽宏;杨晓光

  • 地址 芬兰埃斯波

  • 入库时间 2023-12-18 08:10:40

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-01-20

    专利权的转移 IPC(主分类):H04W8/24 登记生效日:20151231 变更前: 变更后: 申请日:20101025

    专利申请权、专利权的转移

  • 2015-07-22

    授权

    授权

  • 2012-10-17

    实质审查的生效 IPC(主分类):H04W8/24 申请日:20101025

    实质审查的生效

  • 2012-08-29

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及无线通信,和更具体地说,涉及在无线通信系统 中支持有关数据的任务。

背景技术

无线通信已经从作为言语信息的工具演化到更集中于全数字交互。无 线技术的提高已经大大地改进了通信能力、服务质量(QoS)、速率等, 这对新设备功能带来永不满足的需求。因此便携式装置不再仅负责打电话。 它们已经成为不可缺少的,并且在某些情况下已经成为管理用户职业和/ 或个人生活的至关重要的工具。

为了支持所需的电子通信的扩展,越来越多的未包含任何通信功能的 应用被重新设计来支持有线和/或无线通信。在某些情况下,这种无线通信 支持可包含通过无线通信向其它装置发送监控或观察的数据的能力。示例 性用途情形可包含自然资源监控、生物传感器、支持金融业务的系统、个 人通信和/定位设备等。装置的这些活动以及随后通信通常使用有限资源来 运行。例如,这些装置可以是简单的(例如可以具有有限处理资源),可 以是小的(例如可以具有在改造应用中施加的由于尺寸限制的空间限制), 可具有功率限制(例如电池提供电力)等。

在现有通信协议中定义的链路建立和维持过程可能不再适用于带有诸 如上述资源限制而运行的装置。例如,针对现有无线通信协议的标准可能 需要周期性地交互以保证参与到网络中的装置与其它装置同步。这些需求 可能未考虑周期性网络通信施加在资源受限设备上的负担。因此,根据这 些标准,运行这种资源受限装置会变得困难。

发明内容

本发明示例性实施例针对一种用于方便装置交互并同时节省装置资源 的方法、装置、计算机程序和系统。根据至少一个示例性实施方式,通过 以设置的间隔发送的信标信号,装置可与网络保持同步。多种有关通信的 活动可以围绕何时期待信标信号发生的情形来规划,它也被称为目标信标 传输时间(TBTT)。尽管某些网络装置能够在每个TBTT期间都是活动 的,但由于这种行为所需求的资源,其它装置可能觉得这种做法太繁重。 在这点上,基于网络信标信号间隔的整数倍,也可以建立降低的信标周期, 由于通信较不频繁,它可以减轻装置上的负担。

降低的信标间隔可以启动这样的时间段,在该时间段期间装置可在网 络中进行通信。这个时间段,或唤醒窗口可以最初允许装置能够“察觉” 其它装置的当前配置。察觉可包括与通信配置、装置状态和由网络中各种 装置提供的服务有关的信息。另外,根据本发明至少一个实施例,在唤醒 窗口期间所获取的察觉信息还可包括在一个或多个装置中未决的有关数据 的任务的信息。

有关数据的任务例如包括有关数据的信息,该数据已经被装置公布以 便使得这些数据可用于网络中的其它装置。所公布的数据是网络中的装置 感兴趣(例如可以是网络中的装置请求或需要的)。然而,获取这种公布 的数据可能需要多于网络中当前可用带宽的带宽。根据本发明各个示例性 实施例,装置可变更它的配置,以便执行有关数据的任务,诸如从公布数 据的可用性的装置获取所公布的数据。

变更装置的配置可依赖于正被实施的当前协议是否支持数据子模式运 行。例如,为了形成网络而实施的协议还支持数据子模式运行,其中可所 述网络中获取察觉信息。数据子模式运行可临时分配通信资源来支持更重 要的消息传送。装置可以持续运行在该数据子模式中,直到有关数据的任 务被完成或直到分配给数据子模式的时间结束。例如这可以刚好出现在下 一个唤醒状态周期开始之前。在通信协议不支持数据子模式的情况下,装 置可以切换到替代的通信协议上。例如,装置可用新的协议建立无线链路, 以支持数据传输。

本发明各种实施例的上述概括性配置或操作被提供仅是为了解释的目 的,并且从而不意味着限制。另外,例如根据实施例被实现的方式,在这 里与本发明特定示例性实施例有关的创造性单元可与其它实施例进行互换 使用。

附图说明

根据下面多种示例性实施例的说明书,并结合附图,本公开可以得到 进一步的理解,其中:

图1公开了在实现本发明多种示例性实施例时可以被利用的硬件和软 件资源的例子;

图2公开了根据本发明至少一个示例性实施例的示例性网络环境;

图3公开了根据本发明至少一个示例性实施例可以被利用的各种消息 传送类型的例子;

图4公开了根据本发明至少一个示例性实施例的装置间消息传播的例 子,其可产生分布式本地网页信息;

图5公开了根据本发明至少一个示例性实施例的可用的示例性信标实 现;

图6公开了根据本发明至少一个示例性实施例的唤醒窗口的例子;

图7公开了根据本发明至少一个示例性实施例的访问控制策略的例 子;

图8公开了根据本发明至少一个示例性实施例的示例性有关察觉和有 关数据的装置结构;

图9公开了根据本发明至少一个示例性实施例可以在文件共享和/或公 布中所涉及的消息传送的例子;

图10公开了根据本发明至少一个示例性实施例有关图9中文件共享和 /或公布例子的其它详情;

图11公开了根据本发明至少一个示例性实施例的针对不包括数据子 模式运行的协议的示例性有关数据的任务;

图12公开了根据本发明至少一个示例性实施例的针对包括数据子模 式运行的协议的示例性有关数据的任务;

图13公开了根据本发明至少一个示例性实施例用于支持察觉和数据 的装置的示例性活动;

图14公开了根据本发明至少一个示例性实施例有关图13的示例性活 动流的传输类型详情;

图15公开了根据本发明至少一个示例性实施例有关图13示例性活动 流的数据子模式开始/结束详情;以及

图16公开了根据本发明至少一个示例性实施例用于示例性通信控制 过程的流程图。

具体实施方式

尽管在这里已经参照多个示例性实施例描述了本发明,但在不脱离如 后面权利要求所提出的本发明精神和保护范围内的情况下,可以作出多种 变化或修改。

Ⅰ.实现本发明实施例的通用系统

在图1中公开可用作解释本发明多种实施例的基础的示例性系统。图 1所示的装置和配置仅是说明性的,和从而可包含在实际实施方式中,或 从实际实施方式中省略。

计算设备100可对应于多种具有处理能力的装置,包括但不局限于宏 个人计算机(UMPC)、上网本、膝上型计算机、桌上型计算机、工程工 作站、个人数字助理(PDA)、计算机化手表、有线或无线终端/节点/等、 移动手机、机顶盒、个人视频记录仪(PVR)、自动售货机(ATM)、游 戏控制台,或类似设备。在102-108公开表示包含计算设备100中功能单 元的基本示例性组件的单元。处理器102可包括被配置为执行指令的一个 或多个组件,例如其中一组指令可包含程序代码。在至少一种情形中,程 序代码的执行可包括从计算设备100的其它单元接收输入信息,以便配制 输出(例如数据,事件,活动等)。处理器102可以是专用(例如单片) 微处理器设备,或是组合设备的一部分,诸如ASIC,门阵列,多芯片模 块(MCM)等。

通过有线和/或无线总线,处理器102可电耦合到计算设备100的其它 组件上。例如,处理器102可访问存储器104以获取所存储的信息(例如 程序代码,数据等)来在处理期间使用。存储器104通常可包含可移动的 或嵌入式的存储器,其运行于静态或动态模式。另外,存储器104可包括 只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM),和可写入存储器,诸 如闪存、EPROM等。基于磁、电和/或光技术的可移动存储媒体在图1的 100I/O被示出,和例如可用作数据输入/输出装置。代码可包含任何解释或 编译的计算机语言,包括计算机可执行指令。代码和/或数据可用于创建软 件模块,诸如操作系统、通信工具、用户接口、更专门的程序模块等。

一个或多个接口106可耦合到计算设备100中的各个组件上。这些接 口可用于装置内通信(例如软件或协议接口)、装置到装置的通信(例如 有线或无线通信接口),和甚至是装置到用户的通信(例如用户接口)。 这些接口允许计算设备100内的组件、其它装置和用户与计算设备100进 行交互。另外,接口106可传达机器可读数据,诸如包含在计算机可读介 质中的电、磁、或光信号,或可以将用户动作转换为计算设备100可理解 的活动(例如敲击键盘,对着手持电话接收器说话,触摸触摸屏设备上的 图标等)。接口106还可允许处理器102和/或存储器104与其它模块108 进行交互。例如,其它模块108可包含支持计算设备100提供的更专门功 能的一个或多个组件。

计算设备100可通过图1也示出的各种网络与其它装置进行交互。例 如,通信集线器110可为诸如计算机114和服务器116的设备提供有线和/ 或无线支持。通信集线器110还可连接到路由器112上,其允许局域网 (LAN)中的设备与广域网(WAN,诸如互联网120)中的设备进行交互。 在这种情形下,另一个路由器130可以向路由器112发送信息或从路由器 112接收信息,从而使得每个LAN上的设备可以进行通信。另外,对于实 现本发明来说,并非在这个示例性配置中表示的所有组件都是必要的。例 如,在有路由器130提供服务的LAN中,额外的集线器是不需要的,因 为这种功能可由路由器支持。

另外,与远程设备的交互也可以被短和长范围无线通信140的不同供 应商支持。这些供应商可利用例如长距离陆基蜂窝系统和卫星通信和/或短 距离无线接入点,以用来提供对互联网120的无线连接。例如,由于由无 线通信140提供帮助,个人数字助理(PDA)142和蜂窝电话144可在互 联网120上与计算设备100进行交互。类似的功能还可以按照配置成允许 短和/或长距离无线通信的硬件和/软件资源的形式,被包含在诸如膝上型计 算机146的其它装置中。

Ⅱ.示例性网络环境

图2公开了一个运行空间的例子,它将用于解释本发明各个示例性实 施例。由于这个示例性情形在这里仅被用于解释的目的,本发明的实施方 式并不专门限于所公开例子。可使用不同标准来定义运行空间。例如,像 建筑物、影剧院、体育馆等的物理区域可定义其中用户可以进行交互的空 间。可替换地,可以根据利用特定无线传输的装置,处于彼此的通信范围 (例如某个距离)内的装置,是某类型或组的会员的装置等,来定义运行 空间。

在图2中,具有无线能力的装置200被标记为“A”至“G”。装置 200例如可对应于图1所公开的任何具有无线能力的装置,并且还可至少 包含参照装置100所讨论的资源。这些装置还可以利用至少一种共用无线 通信协议来运行。也即是说,在图2中所公开的所有装置可在运行空间中 彼此进行交互,并从而可以一起参与到无线通信网络中。

Ⅲ.消息传送例子

在图3的300公开根据本发明至少一个实施例的装置间的示例性通信。 尽管仅示出两个装置200A和200B,但在图3中公开例子仅被提供用于解 释的目的,而不意味着限定本发明的保护范围。本发明的多种实施例可方 便地用于在多于两个的装置间进行无线交互。

在图3中进一步公开有关通信例子300的其它细节。装置200A可以 具有与装置200B进行交互的通信需求。例如,这些需求可包含由装置用 户、位于装置中的程序等进行的交互,该交互触发消息的传输,通常根据 数据型通信302的类别对消息的传输分类。数据型通信可以使用可以在装 置200A和200B间无线发送的消息来进行。然而,通常,在任何数据型通 信消息302可以被交换之前,将需要建立某种形式的无线网络链路或连接。

网络建立和媒体访问控制(MAC)管理消息304可以被用于在运行空 间中建立和维持基础的无线网络体系,这个基础的无线网络体系可以被用 于传递数据型通信消息302。根据本发明各个示例性实施例,例如当装置 进入运行空间时,包含装置配置、运行和状态信息的消息可以被交换以透 明地建立无线网络连接。网络连接可存在于该运行空间中现有的任何或所 有装置间,并可在装置处于运行空间中的整个时间段内存在。这样,可以 使用现有网络(每当发送消息时将不需要协商新的网络连接)在装置间传 递数据型通信消息302,这可以降低响应延迟并提高服务质量(QoS)。

在图4中公开根据本发明至少一个实施例,经由自动网络建立和MAC 管理消息304的分布式局域网形成的例子。通过交换运行信息,进入到运 行空间210的装置200可立即启动网络形成。另外,无需用户提示,甚至 获知,这种信息的交换就可出现。在图4中示出示例性交互,其中在装置 A至G间交换各种网络建立和MAC管理消息304。根据本发明至少一个 示例性实施例,可以直接在始发装置(例如由包含在消息中的信息单元描 述的装置)和接收装置之间交换消息。可替换地,对应于在运行空间210 中的装置的消息可以从一个装置转发到另一个装置,从而为多个装置传播 这种信息。

Ⅳ.示例性运行参数:降低的信标周期

在图5中公开了根据本发明至少一个示例性实施例,可在网络建立和 MAC管理消息304中(例如使用信息单元)传达的信息的例子。在500 公开的动作流表示基于诸如IEEE 802.11规范定义的无线局域网(WLAN) 标准的示例性实施方式。然而,本发明的实施例并不局限于利用WLAN 的实施方式,而是可应用于其它无线网络结构或通信协议。

WLAN逻辑结构包括站(STA)、无线接入点(AP)、独立基本服 务集(IBSS)、基本服务集(BSS)、分布系统(DS),和扩展服务集(ESS)。 这些组件中的某些可直接映射到硬件设备,诸如站或无线接入点。例如, 无线接入点可用作站和网络主干之间的桥(例如用于提供网络接入)。独 立的基本服务集是包括至少两个站的无线网络。独立的基本服务集有时还 被称为自组织无线网络。基本服务集是包括支持一个或多个无线客户端的 无线接入点的无线网络。基本服务集有时还被称为基础结构无线网络。基 本服务集中的所有站可通过接入点进行交互。接入点可提供到有线局域网 的连通性,并当一个站启动到另一个站或与分布式系统中的节点(例如与 耦合到另一接入点的站,其中该接入点通过有线网络主干被链接)的通信 时提供桥接功能。

在类似WLAN的无线网络结构中,信标信号可以被用于对组网的装 置的运行进行同步。在其中新的自组织网络正在被创建的情形中,启动装 置可以根据它自己的时钟建立标准网络信标,而加入到该网络中的所有装 置会遵循这个标准信标。同样,期望加入到现有无线网络中的装置可与现 有信标同步。在WLAN的情况下,装置可以利用定时同步功能(TSF)同 步到信标信号。定时同步功能是同步并且跟踪信标周期的装置本地的时钟 功能。

在图5的502示出信标信号的例子,其中目标信标传输时间(TBTT) 表明该目标信标的传输。这个时间可以被认为是“目标”,因为例如由于 在TBTT处信道正被占用,实际的信标传输可能会稍微迟于TBTT。根据 信标周期(在两个信标传输间的时间),网络中处于活动的装置可彼此进 行通信。然而,存在这样的情况,对于在每个信标周期都将活动的装置, 这可能是无用的,并且可能是有害的。例如,不希望在无线网络中频繁地 进行通信的装置可能不会从每个信标周期都处于活动中受益。另外,因对 于每个信标周期都处于活动的需求,具有有限功率和处理资源的装置可能 被强制浪费这些宝贵的资源。

根据本发明至少一个实施例,利用上述示例性分布式无线网络,可以 引入功能,以允许装置安照在网络中已经建立的标准信标速率运行,或可 替换地,使用“降低”的信标速率运行。“降低”的信标可包括这样一种 信标模式,它以比最初在网络中建立的标准信标更低的速率运行。降低的 信标可以是基于包含在网络信标帧中的信息(例如信息单元),其中所包 含的信息可以将一个或多个降低的信标速率表示为该信标的倍数。使用包 含在信标帧中的信标和一个或多个关联的降低的信标周期指示,联网的装 置可以根据标准信标或降低的信标周期来选择运行(例如通过随机争用)。 特别地,所有装置可同步于同一原始目标信标传输时间(TBTT),例如 当TSF=0时,并接着根据内部TSF功能计算在最初TBTT后出现的周期 的数量。以这种方式,使用降低的信标周期运行的装置可以根据对应于由 降低的信标周期定义的倍数的TBTT数量,被启动。

在图5的504公开每10个TBTT的示例性降低的信标期间。有关将 利用的信标间隔的决策可通过每个装置单独地处理(例如在管理无线调制 解调器运行的协议栈中)。于是,根据本发明至少一个实施例,所有装置 将根据信标周期来运行,其在网络的生命周期中保持相同。由于信标间隔 需要在无线网络持续周期中保持不变,所以降低的信标信号可以被表达为 该信标信号的倍数。启动间隔可由形成网络的装置来定义,并且在图5所 示的示例性公开中(以及如之前所提出那样),第一个TBTT是等式TSF=0。 随后加入到该网络中的其它装置可调整这个信标周期参数和TBTT定时。 例如,在TSF=0的TBTT是判定何时发送信标的“基点”。网络中的所有 设备都可以按照遗留的同步规则来更新它们自己的TSF计数器,并根据这 个TSF它们可确定特定的TBTT,在该特定TBTT中将加入到假定第一信 标是从TSF=0处发送的信标中,而不管信标周期如何。

例如,在包含四个设备的网络中,其中设备1,2和4使用降低的信 标模式来运行,降低的信标模式具有每6个TBTT的信标间隔(在信标传 输之间的时间间隔),所有装置可以保持同步,即使仅有设备3在所有信 标周期1,2,3,4,5中是活动的(例如所有装置可以在TBTT 0, TBTT 6,TBTT 12中加入)。因此,在这些装置间,至少有两个不同的信 标周期,以及可能的其他降低的信标周期,因为其它组装置可以基于原始 信标周期和随其发送的一个或多个关联的降低的信标周期指示,选择了它 们自己的降低的信标周期。

根据本发明至少一个示例性实施例,信标可包含降低的信标周期参数。 该降低的信标周期参数例如可在供应商特定的信息单元(IE)中被承载。 对于网络的生命周期,降低的信标周期参数值可保持相同。然而,当有更 灵活的需求时,也可以定义其它信标间隔,并且可以按照类似于降低的信 标间隔的方式以信号通知所有定义的信标间隔。

Ⅴ.唤醒窗口的例子

图6公开根据本发明至少一个实施例的“唤醒窗口”的示例性实施方 式。类似于图5,在600示出“标准”网络信标(例如由形成网络的装置 建立的信标)。每个目标信标发送时间(TBTT)可以表示由网络中装置 发送的信标帧(或至少信标发送的目标时间,不包括任何延迟)。从而, 在602示出的间隔因此可以定义为标准信标周期。

在图6中还示出用于加入到网络中装置的可能的唤醒窗口,它的一个 例子在604标识。这些活动周期根据每个发送的TBTT而出现,并因此可 以被认为是与正常的网络信标周期对齐。这些唤醒窗口未必表示在这些时 间段装置具有计划的活动(例如排队发送的消息)。相反,它们仅仅是装 置可能处于活动状态并因此能够向网络中的其它装置发送消息和/或从网 络中的其它装置接收消息的时间段。

在650还公开根据本发明至少一个实施例的另一个示例性装置的行 为。尽管网络中所有装置会根据相同的原始点(例如TSF=0)和正常的信 标周期(例如有TBTT提出的)来运行,但每个装置可根据在信标中发送 的一个或多个降低的信标周期指示来选择运行模式。例如,对应于在650 公开的活动的装置利用降低的信标周期652运行,在这种情况下它是“4” 倍。因此,降低的信标周期652可以包含按照每4个TBTT的信标传输。 例如在654处显示的唤醒窗口也可以根据降低的信标周期652而发生。在 至少一个示例性实施例中,唤醒窗口刚好在降低的信标窗口开始前开始。

唤醒窗口的周期的持续时间尽管被信标中的预定信息单元(IE)配置 为固定持续时间,但可以在实践中可变化地结束。例如,唤醒窗口可基于 MAC参数,其类似于信标间隔和降低的信标周期参数。信标装置中的主 机会判断它并将它提供给调制解调器来在信标中传输。它可以与信标间隔 和降低的信标周期一样,通过例如使用通用或供应商特定的信息单元(IE) 来被传达。当唤醒窗口届满时,装置可试图转换为“半睡”或睡眠状态。 然而,根据例如图7讨论的具体控制方法,在实践中半睡状态转换可以更 早或更晚发生。

图7公开根据本发明至少一个实施例可以被实现的信道访问控制配 置。最初的两个信道访问状态可以被定义为:非空队列争用(N-EQC)状 态和空队列争用(EQC)状态。当装置在发送缓冲器中没有排队发送的消 息(帧)时,设备可以被认为处于EQC状态。可替换地,当至少有一个 帧正在等待发送时,装置被认为处于N-EQC状态。

N-EQC状态包括可选择的实施方式:“传统”700和“信标优先级化” 750。使用传统实施例,当接收或发送时,可以如在传统设备中那样执行信 标信道争用,例如由特定无线通信介质中规定的信道访问规则定义。传统 实施方式700表示根据702和704之间的现有访问控制规则的信道争用的 例子。一旦装置在704处赢得对媒体的访问,它将获得发送机会(TXOP), 在这个发送机会期间它可以向网络发送帧(例如,如果一个或多个帧被排 队发送)。在图7的704和706之间示出的“TX”表示对任何排队消息的 发送。另外,可以从网络中接收帧来作为对于在“TX”期间发送帧的确认。

在信标优先级化实施方式750中,已经发送了网络信标的装置被允许 继续发送在它的发送缓冲器中被排队发送的任何帧。该装置获取用于信标 发送的“TXOP”,并且一旦它已经在752发送了信标,则它可以自动地 获取如在754示出的新TXOP,以发送在它的发送缓冲器中等待的任何帧。 在公开的例子中,新的TXOP可以在信标帧结束之后紧接着的短帧间间隔 (SIFS)周期后开始,在750的例子中,SIFS被表示为752和754之间示 出的间隔。

一旦装置完成发送(例如清空了它的发送缓冲器),如在实施方式700 和750中分别在706和756示出的那样,它将进入EQC状态。当在信标 间隔中装置没有需要发送的帧时,设备在信标接收/发送(例如在702,72) 后直接进入EQC状态。当在EQC状态中,装置可以试图获取TXOP特 定数量的次数(由例如“RepeatEmptyQueueContention”参数确定)。当 获得TXOP时,如分别在实施方式700和750的708/710和758/760示出 的那样,没有等待消息的装置可以试图获得新的TXOP,而不是启动帧序 列的发送。设备在信标间隔期间获得TXOP的次数等于预定阈值(例如 RepeatEmptyQueueContention次数)时,设备可以进入半睡或睡眠状态。 在示例性实施方式700和750中,这可以分别出现在712和762。所有这 些事件都可以发生在唤醒窗口612届满前。另外,示例性传统实施方式700 和示例性信标优先级化实施方式750都假定在704和706之间以及在754 和756之间的消息发送分别都是成功的,和因此没有帧等待在这个点后重 新发送。

Ⅵ.唤醒信息和数据控制

根据本发明至少一个实施例,通过装置到装置的通信网络(例如自组 织组网),装置可自动获取有关本地环境的上下文信息。如这里所使用的 那样,“察觉信息”可包括有关本地环境的信息和/或上下文,以及该本地 环境中用户和对应装置。作为例子,察觉信息可被用于社会网络应用、判 定用户出现/位置、判定与装置关联的上下文、广告、搜索信息等。

例如,自组织组网方案可建立在现有无线协议上,诸如IEEE 802.11 (WLAN)标准。尽管为了解释的目的在这里参考WLAN,但本发明的各 种实施例并不专门限于利用WLAN。继续使用IEEE 802.11的例子,根据 之前的公开可以修改标准WLAN自组织模式(例如使得装置可以利用降 低的信标周期来运行),以允许始终在线运行,其在非过度资源密集的同 时适合于大量装置。因此,可以创建用于WLAN的运行模式,以用于方 便察觉信息的传送。它可以有某些标准自组织模式的单元,但它不是为它 自己的运行而准备的。允许始终在线运行并且可以依据诸如上面公开的周 期性唤醒状态建立的自组织网络可以被看作是“察觉网络”,并且除此之 外,用于WLAN的类似运行模式被称为“察觉运行模式”。

示例性使用情形可帮助阐明本发明的各个实施例如何被用在无线通信 中。用户可以在装置中创建数据(例如文件),并使得这个数据可用于其 它用户。在这点上,用户的装置可具有交换察觉信息的能力,并且根据本 发明至少一个实施例,可以通过使得运行环境(例如参与到网络中的装置) 意识到共享/公布的数据来利用这种功能以促进数据的局部共享。在搜索共 享/公布数据时,或当搜索类似类型的数据时,用户可以观察到这种数据正 在被提供。在共享/公布数据与需要/请求的数据之间的匹配可启动数据的实 际转移。

在公布和搜索阶段在设备间交换的信息量会很小,并因此可以使用诸 如最小鲁棒运行方案来得到支持,诸如例如以察觉运行模式的形式实现的 察觉网络。然而,当涉及共享/公布数据的转移出现时,可能需要比察觉网 络中可用的带宽多非常多的带宽。另外,由于其它数据转移协议可能更适 合于(例如更可靠)发送大量的数据,因而没有理由使用较低容量的察觉 通信工具来进行实际数据的转移。所以,在最初公布数据和搜索阶段后, 之前所讨论的用于共享察觉信息的运行方案还可用于配置和启动使用相关 协议和传输技术的实际的数据转移。

根据本发明至少一个实施例,装置最初可交换有关察觉的少量信息。 在公布和搜索阶段,这种信息涉及识别公布的数据并将它与装置的需求相 匹配。如果用户发现吸引人的已公布的数据并决定查看它,则察觉网络操 作可以被用来交换这样的信息,其涉及建立和配置数据转移服务和有关高 带宽IP网络技术。所以,除了察觉信息外,公用唤醒状态周期可用于以信 号通知IP服务建立和配置信息。于是,服务数据的实际交换可需要这样的 无线通信方案,该无线通信方案能够提供比在唤醒状态周期期间提供的低 占空比更高的带宽,和用于“察觉信息”传递的协议不能够提供的可靠性 水平(例如服务质量——QoS)。

在图8中公开了根据本发明各个实施例的可用示例性通信结构。装置 800包括两种类型的操作。永久活动栈810可以负责在自组织网格网络上 提供察觉信息。察觉保持应用812可以使用协议栈814和本地自组织网格 网络816中的服务。应用812可通过装置中提供的协议栈API利用有关本 地环境的察觉信息。

传统的数据中央服务/应用栈830也在图8中被公开。它通常基于IP 来运行,并且可以是在大多数时间都不活动的服务/应用。数据密集应用832 可包括简单文件传输/下载应用,其利用IP栈834来与其它装置建立连通 性836。察觉保持应用812和数据密集应用832之间的控制应用程序接口 (API)820使得永久活动服务810可用于典型不活动IP服务830。如在 图11的822所公开那样,控制API 820可以负责通信活动,其配置、起动 和管理用于典型不活动的服务830的操作。作为例子,永久活动服务810 可在IP侧830公告(主动地或被动地)服务。它还可以公告装置中可用的 数据、通过使用IP栈834可以从装置中获取的数据。永久活动服务810 还提供信息检索服务,从而可以作出判断来确定是否有本地可用的需要/ 请求的资源(例如服务或数据)。基础栈结构还可以支持被配置为支持IP 组网的服务和应用。

在这个结构和上下文中,装置800中仅有永久活动服务810几乎在所 有时间都是活动的,而典型不活动服务830保持空闲。永久活动服务810 保持通过适当低功率低占空比的本地自组织网络方案(例如降低的信标间 隔)来运行。传统服务和应用可以仅在需要时被激活。激活的条件可以是 使用服务器-客户机模式的组网和数据传输的需要。在网络中的装置间出现 的相关信令后,可由永久服务810支持配置和激活。

在图9中公开示例性的过程,由此信息可以被公布、定位和获取。最 初,用户900可以决定将共享数据。用户900利用装置1并可以向察觉管 理(AM)应用902发送ShareFileReq()命令。这个命令可以触发向AM 协议层904发送RCE_SHARE_FILE_REQ消息,该消息可以得到确认并 可以接着触发去往装置2的AM应用906的指示,该指示采用 RC_PUBLISH_ITEM_IND消息的形式表明数据已经公布。于是,装置2 的用户可查看/接受所公布的数据(例如文件),并接着在装置2中发布 SearchFileRequest()命令。于是,这个命令可以触发发布从装置2中的 AM应用906和AM协议904向装置1中的AM协议904的 RC_SEARCH_FILE_REQ消息。在接收到确认后,可以向装置2中的AM 应用906返回RC_SEARCH_FILE_RESULT_IND消息,在消息的 searchResults字段包含有transferParams。

如果装置2的用户决定所公布的数据是需要/请求的,则可以由装置2 中的AM应用906发布GetFileStartReq()命令。于是,为了启动下载所 需要/请求的数据,RC_GET_FILE_START_REQ可以被发送(并由AM 协议904确认)。可以按照RC_DOWNLOAD_PROGRESS_IND消息的 形式,向装置2提供周期性的处理变更。这些过程消息可包括原语 bytesDownloaded,它可以通知装置2已经完成的数据下载量。接着,通过 RC_FILE_STOP_IND消息,下载可以被终止。

参照图10更详细地公开图9的例子。所公开的例子扩展了文件转移协 议(FTP)1006和1016以及文件转移应用程序接口(FT API)1004和1014 的角色。这个过程与图9类似的方面在于,应用1000首先通过网络1002 向FT API 1004发送消息,以便公布数据。公布数据使得指示消息将被转 移到网络1012并接着到应用1010。于是,为了在装置1中启动文件分发 服务,FT API 1014可以通过一系列的命令在FT API 1004中启动服务。 最后,可以在FTP 1006和1016之间进行文件转移。在处理期间,进度指 示器是可用的,以便更新就下载状态来装置2。接着,可以通过终止装置1 和装置2两者中的服务的一系列命令来终止过程。

在大多数情况下,IP服务对于周围装置而言是本地可访问的。因此, 在许多情况下,最适合的连接技术是WLAN自组织技术(或类似通信技 术),通过它彼此接近的设备能够以对等模式使用IP组网直接交换大批量 数据。更高级的实施方式还可以允许通过WLAN自组织网络技术经过多 跳来交换数据。例如,搜索人可能请求访问来更详细查看公布方提供的文 件。在实践中,为了获取文件(例如为了从公布方装置下载文件),这需 要在两个装置之间的传统的服务器——客户机关系。另外,装置可利用IP 协议进行通信以交换数据。

根据本发明至少一个实施例,有关察觉信息交换的操作可以在此用于 在装置间传送配置信息。它还可以触发IP服务830的激活,从而使得所公 布的数据可以被转送到请求装置。例如,如果所公布的文件包含多媒体信 息(例如视频和/或音频信息),则较低带宽察觉网络还可以触发在之前配 置和启动的IP连接上的流和媒体文件消费。可替换地,可以激活文件转移 服务,以便将公布的文件从公布设备获取到搜索装置。

流和/或下载可以出现利用诸如TCP/IP,UDP,RTP,FTP等标准协 议的情形。参照图11,公开这种过程的例子。首先,在页面的左侧示出的 例子公开了IP栈834未利用任何形式的连接进行活动地通信。然而,在 1100,控制API 110可以配置和起动连通性1104。于是典型不活动服务可 以通知察觉保持应用812有关信息,诸如1002处的IP信息、连通性信息 和有关应用的信息。从而两个装置可以建立IP连通性来用于数据传输。数 据已经流出或转移后,不再需要使转移特定的资源保持活动。于是,这些 资源可以被去激活(deactivate),而永久活动服务810可被用于进一步的 察觉信令。从而在结束时,装置可以再次处于仅有永久活动服务810是活 动的状态。

创建单独的WLAN自组织网络以支持服务数据传递(例如上面例子 中以获取共享/公布的数据)的上述方法很直接,但包含固有问题。装置需 要能够同时运行在低带宽网络和服务数据自组织网络。大多数现有装置/ 系统都没有处理多个同时的WLAN实例的能力。另外,新的自组织网络 会增加信令开销,并从而增加无线电共存问题的概率。作为例子,可能并 行存在两个独立的WLAN自组织类型网络信标:察觉网络(例如使用减 低的信标周期来运行)和用于数据传输的传统自组织网络。即使装置运行 在两个网络中,这两个网络也可能争用同一媒体和传输容量。

根据本发明至少一个实施例,在察觉网络中使用服务数据子模式运行 可允许传输协议栈消息和IP数据报,以及有关的需要的协议消息,诸如地 址解析协议(ARP)消息。通过协议栈814上的信令,服务数据子模式可 以被激活,并且一旦该子模式被激活,装置可以也将具有降低的信标间隔 运行和正常信标间隔运行的察觉网络用于有关基于的IP服务的协议消息。 参照图12来公开用于还能够支持数据子模式的察觉网络的示例性实施例。 该例子类似于图11,除了在1200不必建立单独的网络连接,这是因为用 于传送察觉信息的现有网络配置还可以支持在察觉网络中利于数据子模式 的数据传递。

在服务数据传递中涉及的所有装置可以使用这个子模式来运行,并可 以根据子模式相关传输规则判断它们的功率状态。因此,装置不需要为服 务数据传递来建立单独的WLAN装置网络,取而代之的是,它们也使用 察觉网络来进行服务数据传递。服务数据子模式使用中有四个方面,包括 媒体访问规则、子模式激活信令、子模式使用和子模式关闭信令。具有单 独的时间段对应于察觉保持消息和有关数据的消息。例如,有关数据的消 息(例如IP数据报,像ARP的配置协议消息,和所有运行于诸如FTP和 RTP的IP上所需要的协议)可出现在紧跟着唤醒状态周期的专用时间周 期内。

根据图13公开的例子,在跟随唤醒状态周期654的时间周期1300内, 可以发送所有服务数据消息。从而,具有专用的时间周期用于唤醒察觉保 持信令和基于IP的服务消息。因此,支持服务数据子模式的装置可以使用 每个信标间隔的一部分,在此期间装置被唤醒来为高带宽服务数据传输设 置信标。如图13所示,我们可以重新命名这些周期“服务数据周期”(SDP) 1300并将唤醒状态周期命名为“控制周期”(CP)1302。尽管图13公开 降低的信标周期活动的例子,但数据子模式可用于降低的信标运行方案和 标准网络运行方案(例如其中在每个TBTT中装置都可以是活动的)。应 用服务数据子模式的每个装置都认为在关闭控制周期1302后服务数据周 期1300立即是活动的。于是,在下一个TBTT,服务数据周期1300关闭。 装置需要确保在服务数据周期内所有服务数据数据报都被发送。如果装置 基于降低的信标规则运行,用于服务数据周期的打开和关闭的规则可以保 持相同。然而,由于装置不是在每个TBTT都是活动的,故服务数据周期 1300仅出现在这样的信标周期,其中根据信标规则装置被唤醒以进行信标 设置。

装置可能需要从服务数据数据包(通常是IP数据包)中分离出“察觉 消息”数据包。例如,WLAN MAC层可能利用两种类型的数据帧。在实 践中,装置需要有单独的(逻辑或物理)传输队列用于这两种数据包类型 以及时保持分离。所有“察觉消息”数据包需要在控制周期1302期间被发 送,而所有服务数据数据包需要在服务数据周期1300期间被发送。在接收 中,WLAN MAC不必在这两种数据包类型中间进行区分。可能的方案是 在链路层控制(LLC)子网络服务协议(SNAP)数据包报头中使用协议 ID字段并保留用于“察觉信息”的值。WLAN已经使用这个字段,利用 这个字段的特定值,可以识别各种其它网络协议(IPv4和IPv6)。

根据本发明至少一个实施例,重命名唤醒状态周期对可以应用于在这 个周期期间出现的操作的规则没有影响,这进一步地在图14中被公开。相 对于图13中公开了降低的信标间隔操作的例子,图14公开了“标准”网 络操作允许装置在每个信标间隔都活动的例子。所有有关“察觉信息”和 服务建立和配置的小数据包仍可以在控制周期1302中被发送。这在图14 中被标记为察觉栈传输1400。在这个周期期间,没有IP消息和其它传统 网络协议数据包被发送,但它们可以在随后的服务数据周期1300中被发 送。因此,在服务数据周期1300中,仅有IP栈传输1402出现。其中服务 数据子模式未使用的情形中仅有的不同是何时装置转变到半睡状态。当服 务子模式是活动的时,装置可以保持在唤醒状态持续服务数据周期1300 的持续时间,以进行随后的服务数据传输。

当需要时,装置使用协议栈812以信号通知,它们是否具有服务数据 子模式能力、它们是否能够使用服务数据子模式进行启动和它将考虑IP服 务帧传输的时间。子模式激活定时可以基于TSF(例如以信令通知在某个 TBTT处启动)或隐含于激活信令阶段。在所有这些之前,使用协议栈814, 装置可以已经被信令通知了IP配置信息、IP服务协议、IP服务应用配置 和激活信息。在能够在察觉网络的服务数据周期中发送有关IP的协议消息 之前,通常需要激活数据子模式。

然而,激活信令的详情会依赖于基于IP的服务的类型。若服务是以单 播方式发送数据的点对点服务,则为了确保在两个装置中已经激活服务数 据子模式,利用单播点对点信令是更自然的。若使用多个无线链路以多跳 方式实现传输,则沿着源设备到目标设备的路径上的所有中间设备中都必 须激活数据子模式。然而,有某些服务,像多媒体(例如视频和/或音频) 流,使用组播来处理更高效。在这种实例中,当用户想要开始使用流时(例 如激活定时和有关信令没有严格的时间要求),应当允许装置时常激活数 据子模式。对于流装置来说,使网络中的其它装置知道该服务并使用服务 数据子模式来进行服务传输是足够的。于是,想要接收该流的装置在该流 活动的任何时间都可以激活数据子模式。

如图15的例子中所公开的那样,在1500服务数据子模式激活被确认 后,可以或者在给定TBTT之前作为消息中的TSF值以信令通知激活时间 (从左边数第二个TBTT),或者激活协议规则可具有用于控制激活的定 时规则(例如在1502所示,在跟随在激活确认消息后的下一个TBTT激 活数据子模式)。当子模式是活动的时,将在服务数据周期发送来自IP栈 834的所有消息。如1504所示,可以类似于激活的方式以信令通知服务数 据子模式的关闭。关闭时间可以被指示为TBTT,或者它可以被隐含在信 令阶段(如1506所示,跟着特定关闭信令消息后的TBTT)。IP服务类 型的暗示也可以类似于激活信令。作为例子,只要设备不再沿着服务的多 跳路径,流接收器随时都可以对该子模式去激活,但在点对点服务中,在 有关IP服务的传输都完成之前一定不能出现去激活。从而,服务的源可以 判断何时服务关闭和服务数据子模式被去激活。

参照图16公开了根据本发明至少一个实施例的示例性过程的流程图。 在步骤1600,可以认识到新的TBTT。可以作为在装置中接收到的周期性 网络信标信号认识到TBTT。接着,在步骤1602作出对于装置是否被应醒 来的判断。例如,使用标准信标运行的装置可以为每个新的TBTT而醒来, 而使用降低的信标来参与的装置可以判断当前的TBTT是否对应于该装置 正在用于和网络进行交互的降低的信标间隔。若当前TBTT未触发装置醒 来,则在步骤1604,装置可以保持在半睡状态并接着返回到步骤1600以 为下一个TBTT做准备。若根据步骤1602的判断,当前TBTT确实使装 置醒来,则在步骤1606,用于该装置的唤醒窗口,和唤醒窗口中的控制周 期可以开始。在步骤1608,察觉管理操作可以在开始于步骤1606的控制 周期期间被执行。察觉管理操作例如可包括与网络中的其它装置进行交互, 以获取装置身份信息、装置状况信息、通信配置信息、可用服务信息和/ 或未决的数据任务信息,等等。

在步骤1610,可以评估在步骤1608中获取的察觉信息以判断是否有 任何未决的有关数据的任务。有关数据的任务可包括从装置公布数据和/ 或获取由另一装置公布的数据。若在步骤1610,没有未决的数据任务,则 该过程进行到步骤1612,在这里作出判断以确定用于当前唤醒窗口的控制 周期现在是否结束。若当前控制周期未结束,过程可以返回到步骤1608 以用于另外的有关察觉信息的操作(例如获取变更后的察觉信息)。若控 制周期完成,则装置在步骤1614可再次进入半睡状态并返回到步骤1600, 以为下一个TBTT做准备。若在步骤1610确定数据任务是未决(pending) 的,则过程进行到步骤1614,在这里可以作出进一步的判断以确定当前正 在使用的通信协议是否支持数据子模式。若判定没有可用的数据子模式, 则在步骤1616可以作出进一步的判断以确定是否有其它连接模式可用于 支持未决的数据任务。其它连接模式可包括使用相同无线传输或其他无线 传输的现有或新的模式,它更适用于支持该数据任务。若无其它连接模式 可用,则在步骤1618,可以当前不支持未决的数据任务(例如当前不可能 完成任务)。于是,过程可以返回到步骤1612以便判断控制周期是否结束。 若有其它连接模式被判定为可用,则在步骤1620可以使用其它连接模式来 执行该有关数据的任务。数据任务在步骤1620被完成后,装置可以在步骤 1622进入半睡状态并返回到步骤1600以为下一个TBTT做准备。

可替换地,若在步骤1614判断出数据子模式是可用的,则过程进行到 步骤1624,在这里装置可以在控制周期结束后进入服务数据周期。于是在 步骤1626,可以使用数据子模式来支持有关数据的任务。在步骤1626中 持续有关数据的任务的处理,直到在步骤1628服务数据周期结束,或者如 果服务数据周期被判定为仍然是活动的,则直到如果在步骤1630有关数据 的任务被完成。不管在步骤1628服务数据窗口是否结束,或者在步骤1630 数据任务是否完成,装置都可以在步骤1622进入到半睡状态并返回到步骤 1600以为下一个TBTT做准备。

对于上面所述,本发明的多种实施例并不严格限于上述实现,从而其 它配置也是可能的。

例如,根据本发明至少一个实施例的装置可包含:用于通过在网络信 标信号间的时间间隔的至少一部分中与无线网络中的其它装置进行交互, 来在装置中保持察觉信息的部件,在所述时间间隔的至少一部分期间允许 所述装置在无线网络中进行通信,和用于通过在所述装置中评估察觉信息 来判断网络中是否有未决的有关数据的任务的部件,和用于如果有关数据 的任务被判定为未决,则通过变更装置配置来支持该未决的有关数据的任 务的部件。

本发明的至少一个其它示例性实施例可包括电子信号,其使得装置通 过在网络信标信号间的时间间隔的至少一部分中与无线网络中的其它装置 进行交互,来保持察觉信息,在所述时间间隔的至少一部分期间允许所述 装置在无线网络中进行通信,通过在装置中评估察觉信息来判断网络中是 否有未决的有关数据的任务,如果有关数据的任务被判定为未决则通过变 更装置配置来支持该未决的有关数据的任务。

从而,相关领域熟练技术人员应当知道,在不脱离本发明精神和保护 范围的情况下,可以在形式和细节上作出多种变化。本发明的广度和保护 范围并不局限于上述示例性实施例,并仅应当有后面的权利要求书以及它 们的等同来定义。

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