CN104380702A - 用于多个客户端的动态环境中的无线对接的主机设备、客户端设备和方法 - Google Patents

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Abstract

在主机设备、第一客户端设备、第二客户端设备和一个或多个外围设备之间通信的方法和在这样的方法中使用的主机设备，该主机设备包括用于与客户端设备和一个或多个外围设备通信的通信构件；处理器/控制器，其连接到适于存储配置信息的存储器并且用于控制所述通信构件，所述主机设备被适配成在无线网络中提供关于将与客户端设备连接的所述外围设备中的一个或多个组的可用性的信息；经由无线网络接收来自第一客户端设备的连接到第一组外围设备的请求；确定第一客户端设备与第一组对接；确定在第一客户端设备被对接的同时空闲/可用于连接到第二客户端设备的第二组外围设备；在所述无线网络中提供关于第二组的信息。有利地，主机设备被适配成利用Wi-Fi连接与第一客户端和第二客户端通信，主机设备被适配成在信标帧、探查请求/响应帧中或经由预关联服务发现响应帧，添加关于所述空闲/可用外围设备组的信息。

Description

用于多个客户端的动态环境中的无线对接的主机设备、客户端设备和方法
技术领域
本发明一般涉及无线通信领域，并且更特别地涉及能够与多个客户端设备通信的无线对接主机并且涉及一个或多个外围设备。
本发明还涉及在主机设备、第一客户端设备、第二客户端设备和一个或多个外围设备之间通信的方法，并且其还涉及用于经由Wi-Fi连接与主机设备无线通信的无线客户端设备。
本发明还涉及在主机设备中使用的计算机程序产品，该主机设备在上文提到的方法中使用。
背景技术
在有线对接解决方案中，例如经由膝上型对接连接器、端口复制器、USB连接器或iPod/iPhone连接器连接到对接站，存在被对接设备和对接站之间的清晰的一对一的关系，因为在任何时间仅单个设备可使用对接站，并且因此存在被对接设备与连接到对接站的外围设备的清晰的一对多的关系。
在无线对接中，在客户端设备（也已知为无线被对接者（WD））与一组外围设备之间存在无线链路。外围设备通常连接到主机设备，主机设备也已知为无线对接主机（WDH）或无线对接站。在主机设备和外围设备之间的这样的连接可以是有线的或无线的，并且其可将不同连接协议用于每个外围设备。在对接动作中，无线对接主机（WDH）促进在无线被对接者（WD）与一组外围设备之间的连接的建立。
因为至少一些连接是无线的，特别是在对接主机和被对接者之间的连接，这允许灵活得多的使用情形，例如因为不存在物理约束所以多个WD可能可以连接到同一无线对接主机，获得对同一组或子组的外围设备的访问。对于被设计为在多个设备之间共享的外围设备（例如可管理其自己的打印队列的基于IP的打印机），多个WD可在被对接的同时使用这样的外围设备。然而，大多数外围设备（例如很多USB外围设备）未被设计在多个设备之间共享。
因此，需要允许实现在被对接设备和外围设备之间的连接的改进灵活性。
发明内容
本发明的目的是提供允许至少两个客户端设备以灵活方式与外围设备对接的主机设备。为此目的，提供了根据权利要求1的主机设备。该主机设备被适配成在无线网络中提供关于将与客户端设备连接的一个或多个组的外围设备的可用性的信息，经由无线网络接收来自第一客户端设备的连接到第一组外围设备的请求，确定第一客户端设备对接到第一组外围设备，确定在第一客户端设备连接到第一组外围设备的同时是空闲的/可用于连接到第二客户端设备的第二组外围设备，并且在无线网络中提供关于该第二组的信息。本发明存在于以下洞察中：主机设备应当能够定义在网络上是可发现的外围设备的组。在下文中，在无线对接动作期间设备能够与之对接的一组外围设备可称为无线对接环境（WDE）。因此，根据本发明的主机设备可防止连接到主机设备的所有外围设备被锁定和分配到单个客户端设备，而是在一种情形（在它们不被需要或使用的时候）下被对接。通过允许另一客户端设备与第二组外围设备对接，这改进了在多设备对接情况下的用户体验和用户预期。特别是当对接环境包括很多外围设备（例如与你的整个房屋对接）时，或当其包括无线外围设备（例如蓝牙键盘或无线显示器）时，这是有利的。如果连接到主机设备的所有外围设备被自动分配给单个客户端设备，另一客户端设备将不能够与那些外围设备对接，这对于用户来说是约束。因此，在根据本发明的实施例的系统和方法中，主机设备保持跟踪在与某一客户端设备对接时哪些外围设备未被使用，并且将剩余外围设备的组宣告成用于与其它客户端设备对接的单独的WDE。有利地，第一组是在网络中提供的信息所相关一个或多个组中的一个组的非空子集。
根据本发明的实施例，主机设备进一步被适配成确定和存储外围设备是否可以是第一组和第二组二者中的一部分的信息以及或者外部设备可被专有地用于第一组或第二组中的信息。例如对于键盘或鼠标，应当清楚的是，用户输入被发送到哪个WD。因此，这些外围设备需要被分配给单个WD，并且不允许另一WD的使用。与之相反，在打印机的情况中，这可以在多个对接设备之间使用或共享。因此，有利的是，主机设备维持允许确定最适合用户兴趣的无线对接环境（WDE）的信息。
根据本发明的另一实施例，主机设备被适配成利用Wi-Fi连接与第一客户端和第二客户端通信，主机设备被适配成在信标帧、探查请求/响应帧中或经由预关联服务发现响应帧，添加关于空闲/可用外部设备的组的信息。将该信息添加到这些帧允许被对接者设备得到关于WDE的信息（例如友好名称，其包括哪些外围设备），被对接者设备在必须建立Wi-Fi连接之前可将该信息示出给用户（例如通过示出WDE的列表，用户从中可做出选择）。建立Wi-Fi连接花费时间并且通常要求某些用户动作（例如将被对接者设备与对接主机配对（例如使用Wi-Fi保护的设置））以使Wi-Fi连接安全。
根据本发明的另一实施例，主机设备被适配成使用与用于在无线网络中通告关于第一组的信息的信息不同的SSID信息，来在无线网络中通告关于第二组的信息，其中优选地，主机设备被适配成使用预定义方案用于SSID信息。这可有助于区分对接两个不同被对接者设备所需要的两个不同安全域。
优选地，主机设备被适配成使用预定义命名方案用于识别第二组外部设备，以允许客户端设备在属于第一组的通信与属于第二组的通信之间区分。这使得用户更容易区分该组外围设备已被对接主机适配，并且他可以将他的被对接者设备与同时对接的其它被对接者设备当前未使用的若干外围设备对接。这可使得两个被对接者设备的用户更容易确定在两个用户都希望使用一外围设备的情况下可能发生的冲突。
有利地，通过分析到用于与相应外围设备通信的通信协议在规定的时间量内未被实例化或初始化，来完成第一组的外围设备部分未被第一设备使用的确定。第二客户端设备可能对最大组的空闲/可用外围设备感兴趣，并且在仅被零星地使用的外围设备（例如打印机）的情况下，有利的是，自动确定它们在使用中。此外，主机设备可以做出这样的事情，通过分析到用于与相应外围设备通信的通信协议在规定的时间量内未被实例化或初始化，来完成第一组的外围设备部分未被第一设备使用的确定。这将允许从第一组外围设备移除由第一客户端设备形式上请求但是未被实际使用的外围设备。此外，在基于USB的外围设备的情况下，可通过分析到在预定义的时间段内客户端设备上的USB主机针对USB设备未发出USB轮询请求，来完成第一组的外围设备部分未被第一设备使用的确定。
有利地，主机设备进一步被适配成确定第一组的外围设备部分未被第一设备使用，主机设备进一步被适配成从第一组移除外围设备并且将该外围设备添加到第二组。这维持了针对用户的完全灵活性，其中可根据使用将外围设备从一组移动到另一组。优选地，第一组的外围设备部分未被第一设备使用的这样的确定基于分析在第一设备和外围设备之间的流量或基于从第一设备接收外围设备未被使用的信息。
有利地，主机设备进一步被适配成使用第一组证书来建立与第一客户端设备的安全连接并且使用第二组证书来建立与第二客户端设备的安全连接。该措施确保通信安全性，其中每个被对接者的流量不能被其他被对接者拦截。
有利地，主机设备被适配成与第二主机设备通信，用于接收关于连接到第二主机设备的第二外围设备的信息，主机设备进一步被适配成将第二外围设备添加到第一和/或第二组外围设备。这允许覆盖多个主机设备的单个环境的建立。
有利地，主机设备被适配成使用Wi-Fi Direct用于在无线网络中通告关于第二组的信息，其中与Wi-Fi Direct P2P信息元素用于在无线网络中广播关于第一组的信息相比，Wi-Fi Direct P2P信息元素中的属性之一的不同值用于在无线网络中通告关于第二组的信息。这有助于确保同时被对接的两个被对接者设备并不相互干扰，例如通过规定不同组的操作信道或通过使用不同的MAC地址。
根据另一方面，本发明还涉及用于与根据本发明的主机设备无线通信的无线客户端设备，客户端设备被适配成经由Wi-Fi连接与主机设备通信，客户端设备进一步被适配成从信标帧或从探查请求/响应帧或从预关联服务发现响应帧提取关于第二组的信息并且使用提取的信息用于与来自第二组的一个或多个外围设备的连接。
本发明还涉及根据独立方法权利要求的在主机设备、第一客户端设备、第二客户端设备和一个或多个外围设备之间通信的方法。通过允许另一客户端设备与第二组外围设备对接，这改进了在多设备对接情形中的用户体验和用户的期望。在有利的实施例中，主机设备利用Wi-Fi连接与第一客户端和第二客户端通信，主机设备添加来自信标帧或来自探查请求/响应帧或来自预关联服务发现响应帧的关于空闲/可用设备的组的信息。
在所附权利要求中给出根据本发明的设备和方法的进一步优选的实施例，通过引用将其公开并入本文中。
附图说明
根据以下描述中通过示例的方式描述的实施例和附图，本发明的这些和其它方面将显而易见，并且通过进一步参考以下描述中通过示例的方式描述的实施例以及参考附图，本发明的这些和其它方面将被阐述，在附图中
图1示出根据本发明的实施例的无线对接系统。
图2示出根据本发明的另一实施例的无线对接系统，
图3示出无线对接环境，其中无线USB协议被用于在两个客户端设备之间共享外围设备。
图4图示无线对接环境的概念。
图5图示包括至少两个主机设备的组合的无线对接环境的概念。
图是纯粹概略的并且不按照比例绘制。在图中，对应于已经描述的元素的元素可具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出其中可实践本发明的无线对接系统。无线对接采用无线通信技术来提供通常固定或静止的对接环境，以用于便携设备，例如移动电话、便携计算机、其他智能设备等。无线对接环境给予客户端设备110（例如便携设备）经由主机设备120（还可称为对接站或无线对接主机）到包括主机和一个或多个外围设备的系统的部分的访问，外围设备例如是音频系统、显示屏、键盘、鼠标、储存介质和输入/输出端口，例如其中的任一个和所有可用于改进被对接便携设备的应用的体验和生产力。外围设备可以经由线外部地连接到主机设备的I/O端口，可无线地连接到主机设备，或者可内部地连接到主机设备的内部总线（即集成在主机设备内）。对接站可甚至提供便携设备对网络（未示出）的访问，网络例如是有线的或无线的局域网（LAN），其中对接站120有线地或无线地经由接入点（未示出）连接到局部网络中的客户端设备（未示出）。
客户端设备110有时被称为被对接者或无线被对接者。主机设备120还可称为无线对接主机、对接站或简称为主机。对接是设立连接并且执行在被对接者和对接站之间的消息交换的动作，以便实现被对接者能够使用连接到对接站的一个或多个外围设备。在被对接者和对接站之间的对接可以是无线或有线的。图中示出的连接线旨在表示在设备之间的通信耦合的形式，并且旨在被实现为无线或有线连接。在以下描述中，在被对接者和对接站之间的连接通过无线连接（例如Wi-Fi连接）来实现。
可在下面的描述中使用术语“无线对接环境”。其旨在包括无线对接站以及（外部或内部地）连接到对接站或从对接站可访问的外围设备、设备、输入或输出端口、系统、网络等中的任一个或子组。为了实现无线对接，客户端设备110无线地与一个或多个主机设备120通信，以便得到对在无线对接环境100中的一个或多个外围设备130的访问。
可能的客户端设备包括（但不限于）移动电话、膝上型计算机、平板电脑、便携媒体播放器、摄像机。可能的主机设备包括（但不限于）专用无线对接站设备、显示设备、音频设备、打印机、PC。可能的外围设备包括（但不限于）无线鼠标、键盘、显示设备、音频设备、网络摄像头、打印机、储存设备、USB集线器。可选地，这些外围设备中的一些可支持诸如Wi-Fi串行总线（Serial Bus）和Wi-Fi Display（显示）这类的标准以使它们的功能经由到其它设备（例如客户端设备和主机设备）的无线网络而可用。外围设备中的一些还可经由其它无线标准（例如蓝牙或NFC）来通信。可通过将有线的外围设备经由线连接到主机设备或中间设备（例如支持Wi-Fi串行总线的USB集线器设备），来将有线的外围设备连接到无线网络。外围设备和客户端设备被对接者本身还可能能够用作主机设备。
在图1中所示的无线对接环境中，可能将很多外围设备与单个对接站形成一组，使得可通过发起对接动作的便携设备访问该外围设备。便携设备当其经由对接站访问被认为是被选择用于对接的无线对接环境中的一部分的一个或多个设备时，被认为是“被对接的”，即，便携设备在被对接状态中。这还可包括在对接时被自动选择（或采用）的默认无线对接环境（例如由连接到对接站的所有外围设备构成）。当期望将便携设备从无线对接环境断开时，发起脱离动作。当便携设备不再经由对接站访问或连接到那些相同外围设备时，便携设备被认为是“脱离的”，即，便携设备处于脱离状态。
从脱离状态通往被对接状态的对接过程可以被定义为包括若干不同元素。这些元素包括但不限于：用于发起对接过程的触发事件；在便携设备与一个或多个无线对接主机之间的一个或多个无线连接（即，一条或多条通信路径）的建立；以及例如Wi-Fi信道之类的无线协议和接口设置的选择，以便允许便携设备访问无线对接环境中的每个外围设备并且与之交互。该过程的各个部分可由便携设备和对接站中的一个或两者来承担。
所建立的在对接站和便携设备之间的连接或通信路径通常是安全的路径，尽管可采用不安全连接用于对接。
为了完整性，有用的是在物理对接与逻辑对接的概念之间区分。当便携设备布置在对接垫上时，或当其被安置在托架中时，或当其已被用户放置在与对接站或对接环境相关联的区域内（无论是被物理划分界限还是简单地被已知为存在于特定边界内）时，可以说，该便携设备被物理对接到对接站。一旦便携设备进入被物理对接的状态中，可能针对该事件来触发对接动作，这将导致便携设备也变成逻辑对接。便携设备从被物理对接的状态移除可不一定导致便携设备从其逻辑对接状态移除。
图1中示出客户端设备110和主机设备120的示例性的简化实现。客户端设备包括：收发器111；处理器/控制器112；适于存储配置信息、驱动器信息和设备应用的存储器113（存储器113在图中被描绘为存储例如应用）；以及天线114。经由控制器处理器112来提供设备控制和操作，控制器处理器112连接在收发器111和存储器113之间。收发器111提供包括发射和接收的无线电能力。其连接到天线114。尽管在图中示出一个天线，将理解的是，客户端设备110可包括以单模或甚至双模能力工作的多于一个的天线。便携设备应用还包括但不限于：例如对接流程、脱离流程和阈值校准和配置流程。
主机设备120包括收发器121、处理器/控制器122、适于存储配置信息、驱动器信息和设备应用的存储器123、输入/输出端口124、和天线114。经由连接在收发器121和存储器123之间的控制器处理器122来提供主机设备控制和操作。收发器121提供包括用于对接站的发射和接收的无线电能力。其连接到天线125。尽管在图中示出一个天线，将理解的是，对接站120可包括以单模或甚至双模能力工作的多于一个的天线。主机设备应用还包括但不限于例如对接流程、脱离流程以及阈值校准和配置流程。因为主机设备允许经由输入/输出端口124连接到外围设备130，对接站存储器将还包括用于建立和维护到每个外围设备的连接的驱动器。输入/输出端口124提供用于连接在无线对接环境中的外围设备的足够数量的连接端口，例如输入端口和输出端口和双向端口。
本发明的主要元素是一种系统和方法，由此主机设备WDH1提供在第一步骤中客户端设备WD1对接到的无线对接环境WDE1；接着这个的是，主机设备在网络中（例如凭借通告或广播）提供关于第二无线对接环境WDE2的信息，第二无线对接环境WDE2包括未被被对接者设备WD1使用的WDE1的外围设备的（非空）子组，第二无线对接环境WDE2用于与第二被对接者设备WD2对接。在执行该方法的同时，主机设备可适配为经由无线网络接收来自第一客户端设备的连接到第一组外围设备的请求，并且确定第一客户端设备与第一组外围设备对接。
如之前定义的，一组外围设备被通告作为无线对接环境（这可以是例如由连接到无线对接主机的所有外围设备构成的默认无线对接环境）。应当注意的是，主机设备可提供一个或多个预配置的WDE给客户端设备以进行对接。当客户端设备与WDE对接时，可通过发出诸如“对接（WDE）”的命令来执行该动作。然而，这不应当被解释为意味着在第一组外围设备与网络中通告的组之一之间存在一对一对应。无线对接环境可以简单是在网络中广播的组之一的非空子组。这表示第一组外围设备是在无线对接的上下文中的WDE，但是这样的组是动态的。还重要的是注意，在主机设备提供多个预配置无线对接环境的情况下，第二客户端设备可发出对接（WDE）命令给另一预配置的WDE，而不是第一客户端设备所连接到的那个。
由本发明提出的系统允许动态建立一个新的外围设备组，或适配现有的预配置的外围设备子组。
图2示出根据本发明的另一实施例的无线对接环境。在这里，替代以分离组件（例如存储器、控制器和天线/收发器）来描述主机设备和客户端设备，将以被实施的功能模块来描述这些。
主机设备220具有被配置为允许客户端设备210在网络上发现无线对接环境的Wi-Fi无线电子系统213（其可包括天线、收发器和驱动器和在主机设备的主处理器上实施的相关控制功能）。客户端设备能够经由无线网络连接主机设备220，例如通过建立在这两个设备之间的Wi-Fi Direct（直接）连接。
来自Wi-Fi联盟的从文献“Wi-Fi Peer-to-Peer (P2P) Technical Specification, Version 1.1, 2010”已知的Wi-Fi Direct连接（又名Wi-Fi点对点）是允许Wi-Fi设备相互连接而不需要无线接入点的标准。Wi-Fi Direct在连接独立无线设备和外围设备上扮演重要角色，该独立无线设备和外围设备例如是支持Wi-Fi Display的显示设备/外围设备，和支持Wi-Fi串行总线的I/O设备/外围设备（例如无线鼠标、键盘、打印机、USB集线器）。
主机设备220还包括外围设备连接子系统227，外部外围设备230和内部外围设备228（通常是I/O设备）可物理地或无线地连接到外围设备连接子系统227。通过使用的连接协议来分类的外部外围设备230的示例是USB外围设备、蓝牙外围设备、无线USB（WSB）外围设备、音频外围设备、HDMI/Display Port（显示端口）/VGA外围设备。因此，外围设备连接子系统227可支持一个或多个通信协议。
主机设备220还包括控制子系统229，例如处理器/控制器和存储器子系统。控制子系统229能控制/运行Wi-Fi对接管理器系统222和使能连接到外围设备连接子系统227的每个外围设备230的软件表示的硬件抽象层（HWA）226。Wi-Fi对接管理器系统222能够配置Wi-Fi无线电子系统213以使能经由Wi-Fi Direct信标帧、探查请求/响应帧或经由预关联服务发现响应帧，或通过使用预定义信息元素对其无线对接能力的通告和发现（例如其是否能够支持与多个被对接者设备的同时连接）。Wi-Fi对接管理器系统222还能够与Wi-Fi无线电系统协作来通告关于可用于对接的外围设备和/或外围设备的组（WDE1……WDEn）的信息。例如，这可通过构造包括关于WDE的属性（例如友好名称）和WDE的外围设备的信息的基于802.11u的服务发现响应来实现。可用于此的示例的数据结构（例如以二进制、文本、XML格式）是：
由此PF_ID表示用于提供关于外围设备的更多信息（例如其友好名称、状态等）的数据结构。
服务发现响应的值可取决于在对应服务发现请求中提供的值（例如WDE_ALL或PF_ALL用于接收关于所有WDE/外围设备的信息，而不依赖于它们的状态，相比之下，WDE_FREE或PF_FREE用于接收仅与空闲以供对接的WDE/PF相关的信息）。
默认地，主机设备220可选择仅通告由连接到主机设备220的所有外围设备构成的“默认”WDE。其还可通告其它预定义WDE或过去由用户定义的WDE。Wi-Fi无线电子系统还被配置为监听Wi-Fi Direct连接设置请求（例如P2P GO协商请求）。在接收到Wi-Fi Direct连接设置请求后，其建立在第一客户端设备210和主机设备220之间的Wi-Fi通信信道，在这之后，在主机设备220和第一客户端设备210之间交换消息，以初始化对接协议。在接收对接请求消息（例如在预定端口处使用预定格式的“dock（WDE1）”消息）后，Wi-Fi对接管理系统将改变所选择的WDE（即WDE1）及其外围设备的状态到例如UNAVAILABLE，以便其他设备使用。
在图3中，还图示出在主机设备和客户端设备之间的各个通信层。在最低层处，发现了物理连接层层（例如Wi-Fi物理层）250，在该层上面，存在Wi-Fi Direct连接层（通告、P2P组形成等）251。在最高层处，外围设备功能协议层253用于在设备之间的通信。
通过对接协议，第一客户端设备210被提供有如何建立与WDE1中的每个外围设备的通信的指令。用于与外围设备通信的协议是所谓的外围设备功能协议（PFP）。示例的外围设备功能协议是用于经由Wi-Fi将客户端设备的显示输出流送到连接到主机设备220的显示外围设备的Wi-Fi Display，以及用于在第一客户端设备和连接到主机设备220的一个或多个USB外围设备之间隧穿USB流量的Wi-Fi串行总线（WSB）。在优选的实施例中，主机设备220还具有两个子系统，PF跟踪系统225和PF切换系统224。这些子系统在Wi-Fi对接管理器222的控制下或是Wi-Fi对接管理器222的部分。PF跟踪系统225负责保持跟踪无线对接环境WDE1的哪些外围设备在被无线被对接者WD1使用中以及哪些未被无线被对接者WD1使用或哪些可在无线被对接者之间共享。基于该信息，PF跟踪系统可设定未被WD1使用的PF的状态为空闲/可用，以便另一被对接者来对接。
上述功能可以以各种方式来实施。示例的实施例包括：
A．PF跟踪系统225通过分析在第一客户端设备和WDE1中的每个外围设备之间的流量来自动确定外围设备未被客户端设备使用。示例包括但不限于：
- 通过分析到在规定时间量内未实例化或初始化用于与相应外围设备通信的外围设备功能协议（例如，没有建立针对特定外围设备功能协议的会话（例如没有接收到针对Wi-Fi Display的包含触发器参数SETUP的RTSP SET_PARAMETER请求消息），没有建立针对实施特定外围设备功能协议的Wi-Fi Direct服务的Wi-Fi Direct服务会话（即没有接收到REQUEST_SESSION消息），没有接收到针对USB设备的经由Wi-Fi串行总线隧穿的USB SET_CONFIGURATION控制请求，或没有接收到一些相关的Wi-Fi对接协议特定消息（例如setup(PF)））。
- 通过分析到在预定义时间段内没有通过第一客户端设备针对USB设备发出USB事务请求（例如USB IN请求）。
B．PF跟踪系统225从第一客户端设备接收到一个或多个外围设备未被使用的信息（例如使用Wi-Fi对接协议特定消息（例如de-select(PF)））。
C．基于针对被请求对接的某一WDE配置的特定请求，PF跟踪系统225将标记不是被请求的WDE配置的部分的那些外围设备，为空闲/可用于对接。
D．PF跟踪系统225将针对每个外围设备跟踪其是否可在多个客户端设备之间共享或其仅可由单个客户端设备专有地使用。
优选地，主机设备220告诉第一客户端设备（例如通过发送专用对接协议消息或事件通知给客户端，或客户端设备轮询主机设备和/或外围设备的状态消息）和/或询问第一客户端设备以确认外围设备确实未被使用或可能可用于其他无线被对接者。
在通过PF跟踪系统225建立了一个或多个外围设备未被被对接者设备WD1使用后，Wi-Fi对接管理系统将这些未使用的外围设备添加到第二组外围设备（WDE2），第二组外围设备可以是新的WDE或之前配置的WDE的扩展。
在另外的实施例中，第一设备被询问以明确将所指示的未使用的外围设备从其WDE移除。在又一实施例中，第一设备从其第一组脱离，并且然后与减去该外围设备的第一组对接，以发起这。在另外的实施例中，如果第一设备脱离并且在某一时间内（与较小的组）再次对接，或者如果在被对接的同时，第一设备再次对接但是现在与较小的组对接，则第一设备并不丢失与被积极地使用的外围设备的连接。
假定主机设备能够同时服务连接到不同WDE的多个客户端设备，Wi-Fi对接管理系统将Wi-Fi无线电子系统配置为通告该第二组外围设备（WDE2）为空闲/可用于由另一被对接者设备对接，并且监听通过其他被对接者设备的Wi-Fi Direct连接设置连接请求。优选地，使用允许（由被对接者设备WD2的用户）容易识别这些外围设备的本质的命名方案，例如使用预定义命名方案（其使用附有后缀“_LEFTOVERS”或“PF_FREE”的第一组外围设备的名称以指示由空闲以供对接的外围设备构成的无线对接环境），来建立将在通告消息（例如Wi-Fi Direct信标帧、探查请求/响应帧、预关联服务发现响应帧、预定义信息元素、UPnP发现消息）中用于指示WDE2的名称/标识符。
通过使用如之前描述的相同步骤，第二客户端设备WD2可建立与WDE2的外围设备的对接。
当第二客户端设备WD2与WDE2对接时，对于由WD2使用的所有不可共享的外围设备，PF切换组件224被指令转播/路由/重定向任何到来和外发的外围设备功能协议流量到WD2。PF切换组件可以关闭在WD1和不可共享外围设备之间的现有通信会话（如果存在的话），和/或清除不可共享外围设备的内在状态，以便使能设立在WD2和不可共享外围设备之间的通信会话。
如果多个不可共享USB外围设备与到无线对接主机内部或连接到无线对接主机的同一物理USB（根）集线器H0的不同端口的线连接，由此外围设备之一P1是WDE1的一部分且另一外围设备P2是WDE2的一部分，则无线对接主机可提供每个独立USB外围设备的虚拟化（即模拟）实例P1'和P2'，由此P1'和P2'被配置为使得它们可被枚举为犹如这些USB外围设备中的每个都连接到不同USB（根）集线器或犹如独立的USB设备。
可使得这些虚拟化实例P1'和P2'是被对接者经由Wi-Fi串行总线（WSB）协议可访问的，犹如P1'和P2'连接到分离的WSB集线器WH1和WH2，或犹如独立的WSB设备P1''和P2''。与WDE1对接的被对接者将被提供到P1''或WSB集线器WH1的WSB访问和/或关于P1''或WSB集线器WH1的信息，但是将不会被给予到P2''或WSB集线器WH2的访问和/或关于P2''或WSB集线器WH2的信息。这允许与WDE1对接的并且枚举可用USB设备的被对接者看到外围设备P1'，但看不到P2'。
PF切换组件将转播/路由/重定向经由WSB传送和接收的并且被指引到这些虚拟化外围设备的所有到来和外发的USB流量到无线对接主机的正确物理USB（根）集线器端口。
图3示出无线对接环境，其中无线USB协议用于通过Wi-Fi串行总线在两个客户端设备之间共享外围设备。在该图中，图3 310表示客户端设备WD1，311表示客户端设备WD1中的WSB主机系统、320表示主机设备、324表示PF切换系统、331表示主机设备中的WSB外围设备系统；340表示客户端设备WD2，并且341表示客户端设备WD2中的WSB主机系统。
因此最初是WDE1的一部分并且现在是WDE2的一部分并且替代地与客户端设备WD2对接的不可共享外围设备功能不再是WD1可获得的，即使在该时间后，其将尝试例示或使用该外围设备功能（例如如果由于不活动性，WD1不知道该外围设备被给予另一被对接者）。这应当导致针对客户端设备WD1的有意义的错误情形（例如通过使用Wi-Fi对接协议发送相关的错误消息）。客户端设备WD1可告诉用户该错误情形。如果客户端设备WD1之前向主机设备确认了该外围设备确实可由另一客户端设备使用，则其可使用该信息，同时提供反馈给用户并且不应当尝试再初始化外围设备功能协议连接。
客户端设备WD1可（基于用户反馈）尝试再建立/再初始化外围设备功能协议连接。这可通过PF跟踪系统来检测，在此之后，无线对接管理系统可以决定将该外围设备给回由客户端设备WD1使用，并且反转已经采取的动作，并且告诉WD2该情形。
下面是关于上文描述的实施例的若干替代方式和另外的实施例：
在替代实施例中，无线对接主机WDH1未经由预关联服务发现，而经由设备发现信标和探查请求/响应帧的信息元素部分（例如附加的无线对接特定信息元素（IE））、或Wi-Fi Direct P2P信息元素（P2P IE）中的属性之一的不同值（例如不同操作信道、SSID或不同P2P接口地址），来通告WDE。
也可通过在客户端设备WD1和主机设备WDH1之间的Wi-Fi Direct连接已被设立之后建立的IP连接，例如经由关于UPnP对接服务描述的UPnP发现消息/事件，或特定对接协议消息，来传输关于WDE和外围设备及其改变的信息。
在另外的实施例中，由WDH1永久存储第二组外围设备，以便随后使用（在由用户确认之后）。
在另外的实施例中，主机设备WDH1还添加被已知为可在多个无线被对接者之间共享的外围设备到作为无线对接环境WDE2的一部分的外围设备的列表中。
在另外的实施例中，主机设备WDH1与第二主机设备WDH2通信，以接收关于连接到第二主机设备的外围设备中的一个的信息，由此WDH1将第二外围设备添加到第一和/或第二组外围设备中。
在另外的实施例中，无线对接主机WDH1检测哪个类型的外围设备（例如USB游戏控制器）与其连接和/或哪些类型的外围设备仍然是空闲/可用的，并且使用该信息（可能地，使用其他上下文信息和用户可配置信息）来导出无线对接环境的类型/简档，即其是不是生产力WDE、娱乐WDE、汽车WDE、会议室WDE等，并且相应地改变WDE1和WDE2的友好名称（以及可能地，WDE的其它设置）。类似地，WDH1可在建立的同时，基于该信息来确定，哪个现有或新的WDE通过添加WDE1的未使用的外围设备到其中而被最佳服务，例如如果WDE1的打印机部分未被被对接者设备WD1使用，则其通过将其添加到办公室生产力WDE而被最佳服务。
在另外的实施例中，无线对接主机WDH1使用与用于无线被对接者WD1与对接环境WDE1的对接连接的安全证书组不同的安全证书组来用于无线被对接者WD2与无线对接环境WDE2对接。这将防止无线被对接者WD2对在无线被对接者WD1与无线对接主机WDH1之间的流量的偷听，并且反之亦然。
在另外的实施例中，无线对接主机WDH1使用与用于无线对接环境WDE1的P2P组不同的P2P组用于与无线对接环境WDE2连接。
在替代的实施例中，隧穿直接链路设置（TDLS）用于设立在无线被对接者设备与无线对接主机之间的直接连接。
在另外的实施例中，在识别、发现和/或设立与无线对接环境WDE2的连接的过程中一个或多个步骤期间使用蓝牙、NFC或其它无线技术。
在替代的实施例中，对接主机WDH1从第一被对接者设备WD1接收关于第二被对接者设备WD2和在第一组中的外围设备的信息，之后主机通过一些特定Wi-Fi对接协议消息来告诉所指示的第二设备WD2以连接到所指示的外围设备（例如通过与指示的第二组外围设备WDE2对接）。
在替代的实施例中，第一被对接者设备WD1直接与第二被对接者设备WD2通信，提供关于第一组中的外围设备的信息给第二设备WD2，之后，第二设备经由主机或替代地经由第一设备（即第一设备变成用于其所对接的外围设备的主机）来连接到外围设备。
在另外的实施例中，PF切换系统可由被对接者经由Wi-Fi对接协议中的特定消息来控制。
图4图示出其中可实践根据本发明的方法的无线对接环境的概念。在此，410a表示第一客户端设备；410b表示第二客户端设备；420表示主机设备；431表示第一外部外围设备，并且432表示外部外围设备2。此外图示出两个无线对接环境，其中450a是在此被示为包括第一外部外围设备的第一无线对接环境1，而450b是在此被示为包括第二外部外围设备同时450b的第二无线对接环境。如之前指出的，这些无线对接环境均可包括多个外围设备，并且可在两个环境之间共享外围设备（在图中未示出）。在根据本发明的方法中，主机设备在无线网络中提供关于无线对接环境450a的可用性的信息；主机设备经由无线网络接收来自第一客户端设备410a的连接到无线对接环境450a的请求。主机设备确定第一客户端设备与无线对接环境450a对接，并且无线对接环境450b是空闲/可用于与第二客户端设备连接。主机设备在无线网络中提供关于无线对接环境450b的信息，并且第二客户端设备接收关于无线对接环境450b的信息，并且使用该信息来连接无线对接环境450b。
图5图示出包括至少两个主机设备的组合无线对接环境的概念。
也在其中多个WDH可形成多个WDH对接环境的情形中，如果来自所有WDH的并非所有外围设备被同时使用，则通过允许另一无线被对接者与剩余外围设备对接（如下面的图中示出的），将改进用户体验。该图示出一设置，由此两个WDH的外围设备被组合到单个对接环境中，即，如果WD1经由WDH1或经由WDH2对接，则所有外围设备将被分配给WD1使用。然而，如果并非所有外围设备被使用，并且例如WDH2的大部分外围设备在与WD1对接的同时未被使用，则有意义的是，另一设备可与WDH2的剩余外围设备对接。特别是如果WD1的用户已将其设备放置成紧邻WDH1，而非WDH2，则另一用户可期望WDH2是空闲/可用于对接的。
尽管主要通过使用无线对接的实施例解释了本发明，但是本发明还适合其中未连接的无线设备需要连接到一组设备的任何无线系统。本发明涉及使能Wi-Fi对接的设备、Wi-Fi串行总线设备、Wi-Fi Display设备，以及支持Wi-Fi Direct的任何其他设备，范围从便携音频设备、移动电话、膝上型计算机、平板电脑到Wi-Fi鼠标、键盘、显示设备、打印机、摄像机。
应当注意的是，可使用可编程组件，以硬件和/或软件实施本发明。用于实施本发明的方法具有对应于针对如参考图2描述的系统定义的功能的步骤。
应当认识到，上述描述为了清楚起见，已参考不同功能单元和处理器描述了本发明的实施例。然而，将显而易见的是，可使用在不同功能单元或处理器之间的功能的任何适当分布，而不背离本发明。例如，被图示为由分离的单元、处理器或控制器执行的功能可由同一处理器或控制器执行。因此，对特定功能单元的参考仅被视为对用于提供所描述的功能的适当构件的参考，而不是表示严格的逻辑或物理结构或组织。可以以包括硬件、软件、固件或这些的任意组合的任何适当形式来实施本发明。
应当注意的是，在该文档中，词语“包括”并不排除除了列出的那些之外的其它元件或步骤的存在，并且在元件之前的词语“一个”或“一种”并不排除多个这样的元件的存在，任何附图标记不限制权利要求的范围，可凭借硬件和软件两者来实施本发明，并且可通过同一项的硬件或软件来表示几个“构件”或“单元”，并且处理器可以可能地与硬件元件协作，来满足一个或多个单元的功能。此外，本发明不限于实施例，并且本发明在于上文描述或在相互不同的从属权利要求中记载的每个新颖特征或特征的组合。
图中的附图标记的列表
图1
110-客户端设备
111-收发器
112-处理器/控制器
113-存储器
114-天线
120-主机设备
121-收发器
122-处理器/控制器
123-存储器
124-天线
图2
210-客户端设备
211-外围设备功能协议（例如WiFi、display、WSB）
212-Wi-Fi对接管理器
213-Wi-Fi无线电子系统
220-主机设备
221-外围设备功能协议（例如WiFi、display、WSB）
222-Wi-Fi对接管理器
223-Wi-Fi无线电子系统
224-PF切换
225-PF跟踪器
226-HWA
227-外围设备连接子系统
228-内部外围设备
230-外围设备（例如USB、BT、WSB、音频、HDMI/DP/VGA）
250-物理连接层层（例如Wi-Fi物理层）
251-i-Fi Direct连接层（通告、P2P组形成等）
253-外围设备功能协议层
图3
310-客户端设备1
311-WSB主机1
320-主机设备
324-PF切换
331-WSB外围设备
332-USB外围设备
340-客户端设备2
341-WSB主机2
图4
410a-第一客户端设备
410b-第二客户端设备
420-主机设备
431-外部外围设备1
432 -外部外围设备2
450a -无线对接环境1
450b-无线对接环境2
图5
510-客户端设备
520a-第一主机设备
520b-第二主机设备
531-外部外围设备1
532 -外部外围设备2
550-组合的无线对接环境

Claims (18)

1.一种用于与客户端设备和一个或多个外围设备通信的主机设备，
所述主机设备包括
- 通信构件（114、121、122、124），其用于与所述客户端设备和所述一个或多个外围设备通信；
- 处理器/控制器122，其连接到适于存储配置信息的存储器123，并且用于控制所述通信构件，
所述主机设备被适配成
- 在无线网络中提供关于将与第一客户端设备连接的所述外围设备中的一个或多个组的可用性的信息；
- 经由所述无线网络接收来自所述第一客户端设备的连接到第一组外围设备的请求；
- 确定所述第一客户端设备与第一组外围设备对接；
- 确定在所述第一客户端设备被对接的同时空闲/可用于连接到第二客户端设备的第二组外围设备；
- 在所述无线网络中提供关于所述第二组的信息。
2.根据权利要求1所述的主机设备，所述主机设备进一步被适配成确定外围设备是否能是所述第一组和所述第二组两者的一部分，或者确定外围设备能在所述第一组或所述第二组中专有地使用。
3.根据权利要求2所述的主机设备，其中所述主机设备被适配成利用Wi-Fi连接与所述第一客户端和所述第二客户端通信，所述主机设备被适配成在信标帧、探查请求/响应帧中或经由预关联服务发现响应帧，添加关于空闲/可用外围设备组的信息。
4.根据权利要求3所述的主机设备，其中所述第一组是在所述网络中提供的信息所关于的所述一个或多个组中的一个组的非空子组。
5.根据权利要求3到4中的任一项所述的主机设备，其中所述主机设备被适配成使用预定义命名方案来标识所述第二组外围设备，以允许所述客户端设备在属于所述第一组的通信与属于所述第二组的通信之间进行区分。
6.根据权利要求2所述的主机设备，其中外围设备是所述第一组和所述第二组两者的一部分，所述主机设备进一步被适配成，通过分析在所述第一客户端设备和所述外围设备之间的流量，来确定所述外围设备未被所述第一客户端设备使用。
7.根据权利要求6所述的主机设备，其中通过确定在规定的时间量内未实例化或初始化用于与相应外围设备通信的通信协议来完成所述第一组的外围设备部分未被所述第一设备使用的所述确定。
8.根据权利要求6所述的主机设备，其中通过分析出在预定义时间段内所述第一客户端设备未针对USB设备发出USB事务请求，来完成所述第一组的外围设备部分未被所述第一设备使用的所述确定。
9.根据权利要求2至5中的任一项所述的主机设备，所述主机设备进一步被适配成确定所述第一组的外围设备部分未被所述第一设备使用，
所述主机设备进一步被适配成从所述第一组移除外围设备并且将该外围设备添加到所述第二组。
10.根据权利要求9所述的主机设备，所述主机设备进一步被适配成请求来自所述第一设备的确认以从所述第一组移除该外围设备。
11.根据权利要求9所述的主机设备，其中所述第一组的外围设备部分未被所述第一设备使用的所述确定基于分析在所述第一设备和所述外围设备之间的流量或基于从所述第一设备接收到所述外围设备未被使用的信息。
12.根据权利要求1至5中的任一项所述的主机设备，其中所述主机设备被适配成使用第一组证书建立与所述第一客户端设备的安全连接，并且使用第二组证书来建立与所述第二客户端设备的安全连接。
13.根据权利要求1至5中的任一项根据任一项所述的主机设备，其中所述主机设备被适配成与第二主机设备通信，以接收关于连接到所述第二主机设备的第二外围设备的信息，
所述主机设备进一步被适配成将所述第二外围设备添加到所述第一和/或第二组外围设备。
14.根据权利要求3至5中的任一项根据任一项所述的主机设备，其中所述主机设备被适配成使用Wi-Fi direct来在所述无线网络中通告关于所述第二组的信息，其中使用Wi-Fi Direct P2P信息元素或Wi-Fi Direct服务发现响应帧中的属性之一的不同值。
15.一种用于与如权利要求3中所述的主机设备的无线通信的无线客户端设备，所述客户端设备被适配成经由Wi-Fi连接与所述主机设备通信，所述客户端设备进一步被适配成
- 从所述信标帧或从探查请求/响应帧或从预关联服务发现响应帧中提取关于第二组的信息，并且使用所提取的信息用于连接到来自所述第二组的一个或多个外围设备。
16.一种在主机设备、第一客户端设备、第二客户端设备和一个或多个外围设备之间通信的方法，
所述方法包括
- 所述主机设备在无线网络中提供关于将与客户端设备连接的所述外围设备中的一个或多个组的可用性的信息；
- 所述主机设备经由所述无线网络接收来自第一客户端设备的连接到第一组外围设备的请求；
- 所述主机设备确定所述第一客户端设备与第一组外围设备对接；
- 所述主机设备确定在所述第一客户端设备被对接的同时空闲/可用于连接到第二客户端设备的第二组外围设备；
- 所述主机设备在所述无线网络中提供关于所述第二组的信息；
- 所述第二设备接收关于所述第二组的所述信息，并且使用所述信息来连接到来自所述第二组的一个或多个外围设备。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述主机设备利用Wi-Fi连接与所述第一客户端和所述第二客户端通信，
所述主机设备在信标帧中或在探查请求/响应帧中或在预关联服务发现响应帧中，添加关于所述第二组的所述信息，
所述第二客户端设备从所述信标帧或从探查请求/响应帧或从预关联服务发现响应帧提取关于第二组的所述信息，
所述第二客户端使用所提取的信息用于连接到来自所述第二组的一个或多个外围设备。
18.一种在主机设备中使用的计算机程序产品，所述主机设备在根据权利要求16的通信方法中使用，当在所述主机设备中加载和执行所述程序时，所述程序操作来使得所述主机设备的处理器执行如权利要求16中所述的方法中的对应步骤。
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