CN104716993B

CN104716993B - 短程通信环境中用于服务发现的方法、设备和计算机程序产品

Info

Publication number: CN104716993B
Application number: CN201410777920.4A
Authority: CN
Inventors: M·卡斯林; J·马林
Original assignee: Nokia Technologies Oy
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2017-09-12
Anticipated expiration: 2034-12-16
Also published as: EP2884775B1; CN104716993A; US9258695B2; EP2884775A1; US20150172901A1

Abstract

本发明涉及短程通信环境中用于服务发现的方法、设备和计算机程序产品。实施例使得能够在无线通信介质中发现服务。在范例实施例中，一种方法包括：由设备向无线服务发现分组的设备地址字段插入与所述设备请求的服务相关联的指示；以及由所述设备发送包括插入的与所请求服务相关联的指示的无线服务发现分组。该分组可以是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。该设备的地址字段可以是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组的ScanA字段中的不可解析私人地址格式。该设备可以充当邻居感知联网(NAN)网络中的订阅者。

Description

短程通信环境中用于服务发现的方法、设备和计算机程序产品

技术领域：

本发明的领域涉及无线短程通信，更具体而言涉及无线通信介质中服务的发现。

背景技术：

现代社会已经采用了并且正变得依赖于无线通信装置实现各种目的，例如将无线通信装置的用户与其他用户连接。无线通信装置可从电池供电的手持式装置到利用电网作为电源的家用和/或商用装置变化。由于无线通信装置的快速发展，出现了能够实现全新通信应用的很多领域。

蜂窝网络便于通过大的地理区域通信。这些网络技术通常通过代(generation)来划分，从20世纪70年代到20世纪80年代早期提供基线语音通信的第一代(1G)模拟蜂窝电话开始，到现代的数字蜂窝电话。GSM是欧洲在900MHz/1.8GHz频带，美国在850MHz和1.9GHz通信的广泛采用的2G数字蜂窝网络的范例。尽管诸如GSM的长程通信网络是用于发射和接收数据的普遍接受的手段，但由于成本、流量和法规的原因，这些网络可能不适于所有数据应用。

短程通信技术提供了避免大型蜂窝网络中见到的一些问题的通信方案。BluetoothTM是在市场中迅速获得接受的短程无线技术的范例。除了BluetoothTM之外，其他普及的短程通信技术包括BluetoothTM低能量(LE)、IEEE 802.11无线局域网(WLAN)、无线USB(WUSB)、超级宽带(UWB)、ZigBee(IEEE 802.15.4，IEEE 802.15.4a)和超高频射频标识(UHF RFID)技术。所有这些无线通信技术都具有使其适于各种应用的特征。

用于短程无线装置的应用正在发展到包括为装置提供关于本地网络环境感知的感知应用。感知应用有望使用户能够利用其移动无线装置以对等方式共享语境数据，从而扩展商业和社交网络。例如，用户可能能够实时共享信息以进行局域商务联网、社交联网、约会、人身安全、广告、发布和搜索。

发明内容：

方法、设备和计算机程序产品的范例实施例使得能够在无线通信介质中发现服务。

根据本发明的范例实施例，一种方法包括：

由设备向无线服务发现分组的设备地址字段插入与所述设备请求的服务相关联的指示；以及

由所述设备发送包括插入的与所请求服务相关联的指示的无线服务发现分组。

根据本发明的范例实施例，一种方法包括：

其中所述无线服务发现分组包括蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。

根据本发明的范例实施例，一种方法包括：

其中所述设备的地址字段是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组的ScanA字段中的不可解析私人地址格式。

根据本发明的范例实施例，一种方法包括：

其中所述设备充当邻居感知联网(NAN)网络中的订阅者。

根据本发明的范例实施例，一种方法包括：

其中如果所述订阅者中有匹配，所述设备将匹配视为需要激活Wi-Fi NAN以进行发布或订阅的指示。

根据本发明的范例实施例，一种方法包括：

由设备存储所述设备可用的服务的一个或多个服务身份；

由所述设备接收无线服务发现分组，其包括与发送者地址字段中所请求服务相关联的指示；以及

由所述设备判断在所接收的无线服务发现分组中与所请求服务相关联的指示与存储的一个或多个服务身份是否有匹配。

根据本发明的范例实施例，一种方法包括：

其中所述无线服务发现分组是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。

根据本发明的范例实施例，一种方法包括：

其中所述发送者地址字段是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组的ScanA字段中的不可解析私人地址格式。

根据本发明的范例实施例，一种方法包括：

其中所述设备充当邻居感知联网(NAN)网络中的发布者。

根据本发明的范例实施例，一种方法包括：

其中如果所述发布者中有匹配，所述设备将匹配视为需要激活Wi-FiNAN以进行发布或订阅的指示。

根据本发明的范例实施例，一种设备包括：

至少一个处理器；

至少一个包括计算机程序代码的存储器；

所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置成利用所述至少一个处理器，令所述设备至少：

向无线服务发现分组的设备地址字段插入与所述设备请求的服务相关联的指示；以及

发送包括与所请求服务相关联的插入指示的无线服务发现分组。

根据本发明的范例实施例，一种设备包括：

其中所述无线服务发现分组是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。

根据本发明的范例实施例，一种设备包括：

所述设备的地址字段是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组的ScanA字段中的不可解析私人地址格式。

根据本发明的范例实施例，一种设备包括：

至少一个处理器；

至少一个包括计算机程序代码的存储器；

存储所述设备可用的服务的一个或多个服务身份；

接收无线服务发现分组，其包括与发送者地址字段中所请求服务相关联的指示；以及

判断在所接收的无线服务发现分组中与所请求服务相关联的指示与存储的一个或多个服务身份是否有匹配。

根据本发明的范例实施例，一种设备包括：

其中所述无线服务发现分组是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。

根据本发明的范例实施例，一种设备包括：

其中如果所述发布者中有匹配，所述设备将匹配视为需要激活Wi-Fi NAN以进行发布或订阅的指示。

根据本发明的范例实施例，一种计算机程序产品包括记录在计算机可读非暂态存储介质上的计算机可执行程序代码，所述计算机可执行程序代码包括：

用于由设备向无线服务发现分组的设备地址字段插入与所述设备请求的服务相关联的指示的代码；以及

用于由所述设备发送包括插入的与所请求服务相关联的指示的无线服务发现分组的代码。

用于由设备存储所述设备可用的服务的一个或多个服务身份的代码；

用于由所述设备接收无线服务发现分组的代码，所述无线服务发现分组包括与发送者地址字段中所请求服务相关联的指示；以及

用于由所述设备判断在所接收的无线服务发现分组中与所请求服务相关联的指示与存储的一个或多个服务身份是否有匹配的代码。

获得的范例实施例能够在无线通信介质中发现服务。

附图说明

图1是蓝牙低能量(LE)无线装置100的范例功能方框图，其充当扫描者，在蓝牙LE主动扫描中，发送蓝牙LE SCAN_REQ PDU以试图发现是否从通告者110获得指定的服务SID。蓝牙LE无线装置100向SCAN_REQ PDU的ScanA字段分配指定的SID。SCAN_REQ PDU的ScanA字段中不可解析的私人地址格式被设置成所请求服务的SID。蓝牙LE无线装置100然后向充当NAN通告者的蓝牙LE无线装置110发送SCAN_REQ PDU。蓝牙LE无线装置110先前缓存其可用的服务的SID。蓝牙LE无线装置110分析所接收的SCAN_REQ PDU的ScanA字段并根据本发明的至少一个实施例判断是否与缓存的SID有任何匹配，用于NAN服务发现。

图2A示出了通告信道PDU的蓝牙LE的范例格式。

图2B示出了蓝牙LE可连接未定向和可扫描未定向通告事件的范例格式。可连接未定向事件允许进行主动扫描和连接请求。可扫描未定向事件允许进行主动扫描，但不允许连接请求。

图3示出了在本发明的范例实施例中，使用不可解析私人地址在SCAN_REQ PDU中承载SID。在范例实施例中，在出于NAN服务发现的目的使用蓝牙LE主动扫描时，在SCAN_REQPDU的ScanA字段中使用不可解析私人地址格式。根据正在寻找(以进行订阅)或通告(发布)的服务的SID，设置蓝牙LE不可解析地址的46比特随机部分。根据本发明的至少一个实施例，使用SID的46个最低有效位或46个最高有效位作为蓝牙LE不可解析私人地址的46个随机比特。

图4A是根据本发明至少一个实施例，充当NAN订阅者的蓝牙LE无线装置100在蓝牙LE活动扫除中发送蓝牙LE SCAN_REQ PDU以试图发现是否可从通告者110获得指定服务SID中操作步骤的范例流程图。

图4B是蓝牙LE无线装置110充当NAN发布者期间操作步骤的范例流程图，其先前缓存了其可用的服务SID。蓝牙LE无线装置110分析所接收的SCAN_REQ PDU的ScanA字段并根据本发明的至少一个实施例判断是否与缓存的SID有任何匹配，用于NAN服务发现。

图5示出了本发明的范例实施例，其中示出了根据本发明范例实施例基于磁、电子和/或光学技术的可移除存储介质的范例，例如磁盘、光盘、半导体存储电路器件和用于存储数据和/或计算机程序代码，例如计算机程序产品的微型SD存储卡(SD是指安全数字标准)。

具体实施例

本节被组织成以下主题：

A.蓝牙^TM低能量(LE)技术

B.感知网络技术

C.邻居感知网络(NAN)

D.用于NAN发现引擎的蓝牙LE

A.蓝牙^TM低能量(LE)技术

蓝牙^TM核心规范，版本4.0包括用于需要比使用蓝牙基本速率/增强数据率(BR/EDR)协议可能值更低功耗、更低复杂性和更低成本的产品的蓝牙低能量(LE)协议。蓝牙LE被设计成用于需要更低数据速率和更短占空比的应用，其具有极低功率空闲模式、简单装置发现和短数据分组。蓝牙LE装置可以采用星形拓扑，其中一个装置充当多个从装置的主装置，主装置通过建立第一连接事件的起动时间而指定连接定时，从装置仅在从主装置接收到分组时才向主装置发送分组。根据蓝牙LE通信协议，所有连接都是两个装置(主装置和从装置)之间的点到点连接。

蓝牙LE协议允许连接中的星形网络拓扑，其中一种装置未多个从装置充当主装置。主装置指定一个或多个从装置的连接定时和通信操作。蓝牙LE在总共40个RF信道上进行通信，每个信道具有2MHz的带宽。蓝牙LE装置之间的数据通信发生在40个RF信道中的37个预指定的数据信道中。所有的数据连接传输都发生于连接事件中，其中在主装置和从装置之间建立点到点连接。在蓝牙LE协议中，从装置通过蓝牙LE通信向其连接到的主装置提供数据。40个RF信道中剩余3个信道是装置用于通告其存在和能力的通告信道。蓝牙LE协议定义通告信道上的单向连接广播模式。

链路层提供了具有以下五种状态的状态机：备用状态、通告状态、扫描状态、启动状态和连接状态。链路层状态机每次仅允许一种状态活动。备用状态中的链路层不发送或接收任何分组，可以从任何其他状态进入。通告状态中的链路层将发送通告信道分组，可能收听由这些通告信道分组触发的响应并做出响应。通告状态中的装置被称为通告者。可以从备用状态进入通告状态。扫描状态中的链路层将收听来自正在通告的装置的通告信道分组。扫描状态中的装置被称为扫描者。可以从备用状态进入扫描状态。启动状态中的链路层将收听来自特定装置的通告信道分组并对这些分组做出响应以发起与该特定装置的连接。启动状态中的装置被称为启动者。可以从备用状态进入启动状态。可以从启动状态或通告状态进入链路层的连接状态。连接状态中的装置被称为通过数据信道处在连接中。在连接状态之内，定义了两种角色：主角色和从角色。在处于启动状态中的装置进入连接状态时，它处在主装置角色，在数据信道中与从装置交换数据分组，并定义传输的定时。在处于通告状态中的装置进入连接状态时，它处在从装置角色，在数据信道中与主装置交换数据分组，其中主装置定义传输的定时。

蓝牙LE无线电设备工作在未得到许可证的2.4GHz ISM频带中，方式与基本速率/增强数据率(BR/EDR)无线电的相同。蓝牙LE支持非常短的数据分组，多达最大27个八位字节的有效载荷，为其赋予了低占空比。蓝牙LE采用具有很多跳频扩展频谱(FHSS)载波的跳频收发器，比特率为1兆比特每秒(Mb/s)。

蓝牙LE采用两种多址方案、频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)。在FDMA方案中使用了四十个(40)分开2MHz的物理信道。三个(3)被用作通告信道，37个被用作数据信道。使用基于TDMA的轮询方案，其中一个装置在预定时间发送分组，对应的装置在预定间隔之后利用分组做出响应。

物理信道被细分成称为事件的时间单位。在这些事件中定位的分组中在蓝牙LE装置之间传输数据。有两种事件：通告和连接事件。

在通告物理层(PHY)信道上发送通告分组的装置被称为通告者。在通告信道上接收通告而不想连接到通告装置的装置被称为扫描者。通过收听可连接的通告分组而形成通往另一装置的连接的装置被称为启动者。通告PHY信道上的传输发生于通告事件中。

在蓝牙^TM核心规范版本4.0中，有四个通告事件类型：可连接未定向通告(ADV_IND)、可连接定向通告(ADV_DIRECT_IND)、可扫描未定向通告(ADV_SCAN_IND)和不可连接未定向通告(ADV_NONCONN_IND)。在每个通告事件开始时，通告者发送对应于通告事件类型的分组。通告信道分组的报头标识四比特PDU类型字段编码中的分组类型。当前有七个值分配到四比特PDU类型字段，从0000到0110，值0111到1111保留供将来使用。

接收通告分组的扫描者装置可以在同一通告PHY信道上向通告者装置做出扫描请求(SCAN_REQ)。SCAN_REQ请求包括用于扫描者地址和通告者地址的字段。SCAN_REQ是发往通告者以获取关于通告者及其服务的更多信息的请求。在接收到SCAN_REQ请求时，通告者利用其在同一通告PHY信道上向扫描者发送的SCAN_RSP响应做出回复。

替代地或此外，接收通告分组的扫描者装置可以进入连接发起阶段并通过在同一通告PHY信道上向通告者装置提出连接请求(CONNECT_REQ)而采用发起装置的角色。CONNECT_REQ请求包括用于接入地址AA、CRC、WinSize、WinOffset、间隔、延迟、超时、ChannelMap、跳跃计数和睡眠时钟精确度SCA的字段。通告信道分组的CONNECT_REQ的报头中的四比特PDU类型字段是0101。在通告者装置接受CONNECT_REQ请求时，在变成主装置的发起装置和变成微微网络中从装置的通告者装置之间实现点到点连接。主装置和从装置知道连接在何时以及在哪个频率中工作。每个连接事件之间的数据信道变化和连接事件的开始都以CONNECT_REQ分组中提供的连接间隔规则分隔。

在可连接未定向通告(ADV_IND)信道分组中，ADV_IND PDU具有包含AdvA和AdvData字段的有效载荷字段。AdvA字段包含通告者的公共或随机装置地址，AdvData字段可以包含来自通告者主机的通告数据。PDU可以用于可连接未定向通告事件中。ADV_IND通告信道分组的报头中的四比特PDU类型字段是0000。

在可连接未定向通告(ADV_DIRECT_IND)信道分组中，ADV_DIRECT_IND PDU具有包含AdvA和InitA字段的有效载荷字段。AdvA字段包含通告者的公共或随机装置地址。InitA字段是本PDU被寻址到的装置的地址。InitA字段可以包含发起者的公共或随机装置地址。PDU可以用于可连接定向通告事件中。这个分组可以不包含任何主机数据。ADV_DIRECT_IND通告信道分组的报头中的四比特PDU类型字段是0001。

在不可连接未定向事件类型通告信道分组ADV_NONCONN_IND中，允许扫描者装置接收通告信道分组中的信息，但不允许扫描者装置在接收ADV_NONCONN_IND通告信道分组时在通告信道中发送任何东西。在使用不可连接未定向事件类型时，通过链路层发送不可连接通告指示ADV_NONCONN_IND分组。不可连接未定向事件类型允许扫描者从通告者接收ADV_NONCONN_IND中包含的信息。通告者可以在发送每个ADV_NONCONN_IND之后移动到下一个使用的通告信道索引或关闭通告事件。ADV_NONCONN_IND通告信道分组的报头中的四比特PDU类型字段是0010。

在可扫描未定向通告(ADV_SCAN_IND)信道分组中，ADV_SCAN_IND PDU具有包含AdvA和AdvData字段的有效载荷字段。AdvA字段包含通告者的公共或随机装置地址。PDU可以用于可扫描未定向通告事件中。AdvData字段可以包含来自通告者主机的通告数据。ADV_SCAN_IND通告信道分组的报头中的四比特PDU类型字段是0110。

在蓝牙^TM核心规范版本4.0中，如果通告者正在使用可连接通告事件，发起者可以利用与其接收可连接通告分组相同的通告PHY信道做出连接请求。如果通告者接收并接受发起连接的请求，则结束通告事件，开始连接事件。一旦建立连接，发起者就变成微微网络中的主装置，通告装置变成从装置。在连接事件之内，主装置和从装置交替利用同一数据PHY信道发送数据分组。

根据蓝牙规范V4.0，蓝牙LE装置发现涉及针对具有不同角色的装置的不同操作过程。具体而言：

·从装置即通告者，执行通告过程，期间装置反复进入通告事件。通告事件每次开始的间隔Ta由固定长度的“advInterval”和随机长度的“advDelay”构成。在通告事件中，装置分别在广播信道37、38和39中发送通告分组数据单元(PDU)。

·主装置即发起者/扫描者，执行发起/扫描过程。发起/扫描过程由重复的“scanInterval”构成，每个都包含“scanWindow”。在不同的“scanWindow”中，装置改变RF模块以接收状态并在不同的广播信道上收听通告PDU；而在“scanWindow”之外，其进行例行调度或关闭RF模块。

如果发起者/扫描者接收到任何通告PDU，这意味着发起者成功发现了通告装置。对于发起者，它能够直接发回“CONN_REQ”以建立与该通告者的连接。对于扫描者，它能够发出“SCAN_REQ”以从该通告者请求更多信息。

蓝牙LE技术的范例非限制性使用情形包括运动和健身、安全和接近以及智能能量。蓝牙LE技术是针对电池寿命高达一年的装置设计的，例如由纽扣式太阳能电池供电的那些装置。这些类型的装置包括将利用蓝牙LE技术显示呼叫方ID信息的手表和将被用于监测佩戴者在锻炼期间心率的运动传感器。

蓝牙LE通告信道可以由任意数量的蓝牙LE装置共享。任意数量的蓝牙LE装置可以发送通告分组，同时共享三个通告PHY信道。不过，在高密度环境中，由于有大量节点要去发现，所以广播冲突的概率不可避免地增大，导致网络接入时间增加，还降低了整个网络的能量效率。

B.感知网络技术

用于短程无线装置的应用正在发展到包括为装置提供关于本地网络环境意识的意识性应用。感知网络架构的非限制性范例是诺基亚的AwareNet框架，这是一种无线移动装置网络，自组织以支持各种应用，从社交网络到服务发现。感知信息可以由通过自组织网络发送匿名洪泛消息的短程无线装置共享，该消息可以包括查询。邻居短程无线装置可以利用响应，例如指向所发现的基于位置的服务的指针，通过自组织网络对洪泛消息作出回复。

感知信息可以包括关于局部网络环境以及局部网络环境之内用户和通信装置的任何信息和/或语境。无线装置可以连续收集信息并与局部网络环境中的其他装置交换信息。运行于短程无线装置上的感知应用可以生成用于共享感知信息的网络，定位并组织感知信息，形成用于共享感知信息的社区，管理进行感知信息共享的装置的功耗，开发应用以利用感知信息，并保持共享感知信息的用户秘密匿名。

运行于短程无线装置上的感知应用建立于这样的方案之上：每个装置负责参与信标通信和所有其他保持自组织网络正常工作的基本操作。自组织网络可以被设计成具有网络中所有装置共享的一个网络标识符(NWID)。可以在装置发送的信标中宣告NWID。在总体设计中，那些工作于同一NWID下的装置被驱动使用公共且共享的调度以允许在所有范围之内的装置间收集感知信息。可以由网络实例定时值对装置使用哪个调度进行确定，这个定时值是在定时同步功能(TSF)值参数中的信标中传送的。可以要求装置通过采用代表具有装置工作所用的NWID的网络的所接收信标中包含的最旧TSF值(即，最大TSF值)来工作。或者，可以要求信标基于除TSF值之外的某个其他标准选择遵循哪个调度。作为范例，信标可以包含除装置用于确定使用哪个调度之外的TSF之外的某种其他信息。

在无线装置的无线电设备和MAC发射信标时，信标MAC报头包含设置自己当前的TSF值。在装置从另一网络接收信标时，它可以自动发送回复消息，在本文中将回复消息称为信标响应消息。信标响应消息包含回复网络的当前TSF值。或者，信标响应消息可以包含用于确定使用哪个调度的其他信息。

无线装置形成网络，其中所有接近的装置都可以彼此通信。在形成网络的两个或更多实例的两组或更多组装置彼此接近时，两个或更多实例可以合并成一个网络实例。装置可以基于从在扫描周期中接收的信标收集的TSF信息或基于从接收的信标响应消息收集的TSF信息，做出合并或加入决定以自治地改变实例。可以在装置接收到具有比另一无线装置更旧(更大)TSF值的信标或信标响应消息时，执行合并决定。或者，可以基于来自另一无线装置的信标或信标响应消息中可用的某种其他信息作出合并决定。在装置执行合并决定之后，该装置移动到新的网络实例中。

短程无线装置中的感知功能可以划分在感知架构中的四层之间。感知层和社区层为应用提供服务，即提供感知API。不同层之间近似功能的划分如下。

感知层

根据实施例，感知层(AwL)具有感知架构中最高层次的控制。向应用提供的AwL的范例服务包括发布和订阅。感知层从应用接收发布和订阅请求，并将其映射到查询和查询响应中，接着又将它们映射为从装置贯穿到装置的感知消息、网络层PDU。它还将装置接收的感知消息映射到应用。网络层不会表现为用于应用的数据管道。单个感知消息是独立且简短的，AwL压缩消息以便使它们消耗尽可能少的资源。

感知层可以包括感知数据项的内部储存。正常发布项目表示在这一内部存储器中存储它(被动发布)。这样的项目可以被本地附近的其他装置看到，可以利用订阅服务发现。还可以使用主动发布，令感知层发出发布消息，从装置传播到装置。AwL的职责是决定接收的消息是否导致应用的通知(过滤)。可以标记项目以仅可被特定社区看到，因此它们仅可被这种社区的成员做出的搜索看到。

订阅请求令感知层发出单个或反复的查询消息，其最终传播到本地附近的其他装置(利用更低感知层的功能)。在这样的查询消息到达恰好拥有匹配信息项的装置的AwL时，它以回复消息做出响应。感知架构的更低层负责将这样的消息路由回到查询装置的AwL，该查询装置通知发出订阅请求的另一装置的应用_。

社区层

社区的概念已经被一体地构建成感知架构。感知通信可以被所有装置看到，或仅被属于特定社区的那些装置看到。不论这种可见性如何，所有无线装置都参与消息的路由。社区层(CoL)的角色是用于实施社区可见性规则。仅将特定装置(即，与消息属于同一社区的装置)可见的那些消息传递到AwL。作为社区保密的另一层次，由社区层对消息加密。为了能够进行这样的消息过滤和加密/解密，CoL存储用于装置用户所属那些社区的社区凭证。默认的感知社区(所有本地用户)不使用任何凭证，因此其消息简单地通过社区层。

根据范例实施例，感知架构三个不同种类的社区：默认感知社区、对等社区和个人社区。还可以利用其保密性对社区分类。公共社区的消息被作为明文传输，而私人社区的消息被加密传输。默认感知社区是所有无线装置的默认社区。感知社区消息不加密，每个节点都可以发送和接收感知社区消息(公众社区)。在对等社区中，所有成员都相等，每个成员都可以接收所有的社区特有消息。对等社区可以是公众的，或者它可以是私人的，表示利用从社区特有的共享密钥导出的临时密钥对社区消息加密。加密功能可以基于高级加密标准、具有128位密钥的EAX模式(AES/EAX)。个人社区具有管理社区的社区所有者。非所有者的社区成员可以与所有者通信，但不可以与社区的其他成员通信。个人社区是私有的，表示可以对从所有者到其他成员的社区消息加密。

网络层

网络层(NL)负责感知消息的本地传播。这是通过智能洪泛算法实现的，该算法尝试针对周围装置密度做出调整。在高密度下，非常少的装置参与给定消息的传输。在低密度下，所有装置都可以重新发送每条消息(正常洪泛)。感知网络具有平坦分级结构；任一个装置都不采用任何特殊角色。于是，在高密度下，所有装置都将发送大致相同量的流量(没有分群)。网络层还可以负责将回复路由回发出搜索的装置。为此，它从通过其流动的消息收集路由信息。它还跟踪所有邻居及其大致距离。正常情况下，回复路由使用单播传输，而洪泛消息始终是广播的。网络层接收的所有消息都被传递到社区层，以检查是否应当在AwL中处理该消息。

链路层

链路层进行下方无线电技术(例如，IEEE 802.11WLAN物理层)和网络层之间的调整。它将无线电技术的特定信息，例如无线电标识符和接收的信号强度，映射到由网络层(NL)使用的技术中性信息。多个链路层实例可以由NL使用，例如，以同时使用不同的无线电技术。

链路层可以分成两个子层：逻辑链路控制(LLC)和介质访问控制(MAC)。LLC为网络层提供无线电技术不可知服务。它会隐藏无线电技术特有MAC之间的不同。LLC为网络层提供单个服务接入点。LLC知道如何将一般提供的服务映射成由该技术特有的MAC提供的服务。LLC内数据结构包括邻居表，其包含最近收听到的所有相邻装置的信息。

链路层尝试利用TransmitData功能通过给定介质发送数据。发送可能成功或者可能失败。在内部，如果介质暂时很忙，链路层可以尝试发送若干次。链路层将其接收的所有消息都传递到网络层。这还包括目的地是其他节点的单播消息。

逻辑链路控制(LLC)知道无线电技术特有的MAC。对于IEEE 802.11WLAN MAC的范例，LLC执行以下WLAN MAC特有动作：

控制(重置，配置)WLAN MAC。

决定何时合并WLAN网络。

构造消息封装以从外发消息发送到WLAN MAC。

选择要发送哪些消息以及立即忽略哪些，例如，如果有过多消息要发送。

提取接收报告中包含的输入数据消息。

在接收到接收报告和扫描报告时更新邻居表。

合并WLAN网络可以是逻辑链路控制(LLC)的职责。LLC可以决定何时将两个WLAN网络实例或信标组合并成单个更大的网络实例或信标组。LLC可以计算其自己WLAN网络大小的估计值。估计可以基于网络层提供的信息、在LLC邻居表中找到的信息和其他节点共享的网络大小类别。从估计的网络大小计算网络大小类别。

IEEE 802.11WLAN MAC感知模式使无线装置能够有效率地使用其电力。在感知模式中，WLAN的无线电设备大部分时间是睡眠的，从而减少了功耗。以成批的模式发送和接收消息，即，LLC在单个封装中传递MAC要在单个唤醒周期期间发送的所有消息。MAC在单个接收报告中传递在单个唤醒周期期间接收的所有消息。LLC收集要在单个封装中发送的消息。在MAC唤醒时，LLC向MAC传递封装并尝试发送消息。在MAC即将休眠时，它向LLC发送传输报告，其包含其成功发送的消息和发送失败的消息的信息。此外，MAC向LLC传递接收报告。该报告包含在唤醒周期期间接收的消息。

根据实施例，合并或加入过程是纯粹本地的过程，完全发生于无线设备内部。不向外界指出有装置加入特定的自组织网络。加入自组织网络可能需要所有移动装置的MAC和物理参数与期望的自组织网络同步。为了这样做，该装置可以利用来自自组织网络描述的计时器TSF值更新其计时器，该TSF值是通过增加获取描述后过去的时间来修改的。这样将把装置的计时器同步到自组织网络。可以采用自组织网络的BSSID，以及能力信息字段中的参数。一旦完成这个过程，无线装置就加入了自组织网络并准备好开始与自组织网络中的无线装置通信。

IEEE 802.11WLAN MAC感知模式提供以下功能：

重置MAC。

配置MAC。

加入WLAN网络或创建新网络。

加入现有的WLAN网络(BSSID已知)。

为信息帧设置模板，从而可以在WLAN信标帧中传递LLC参数。

尝试发送一组消息。

接收一组传入消息。

接收一组WLAN扫描消息。

消息传播

根据实施例，在不同装置的感知架构层中进行感知搜索消息的传播。一种应用通过使用由感知层提供的订阅服务在装置中发起订阅。感知层通过向其他装置发送查询消息来实现订阅。在所有装置中，该消息都最多达到社区层。不过，仅在属于消息指向的社区的那些装置中，该消息才行进到AwL。不需要在回复装置中存在应用。只要感知平台活动就足够了。

C.邻居感知网络(NAN)

根据范例实施例，本发明可以用于由Wi-Fi联盟(WFA)标准化的邻居感知网络(NAN)程序的逻辑架构中。预计NAN协议栈由两个部件构成：1)NAN发现引擎，2)具有NAN支持的MAC。具有NAN支持的MAC是Wi-Fi MAC的变体，为NAN装置提供在时间和频率上同步的手段，以为来自/发往NAN发现引擎的服务发现帧提供公共的可用周期。

NAN发现引擎

NAN发现引擎向应用提供发布和订阅服务，以实现服务发现的目的。

发布是利用由邻居感知联网程序证实的协议和机制，使应用选择的关于例如能力和服务的信息可由利用订阅寻找信息的其他NAN装置使用的能力。使用发布的NAN装置可以通过未经请求或请求的方式提供发布的信息。

订阅是利用邻居感知联网程序证实的协议和机制发现在其他NAN装置中利用发布而可用的信息的能力。使用订阅的NAN装置可以被动地收听或主动寻找发布的信息。

预计发布和订阅服务会采用NAN发现引擎实施并为NAN设计的发现协议。预计协议具有两个不同的协议消息：1)发现查询消息，和2)发现响应消息。预计订阅服务使用发现查询消息进行活动发现。订阅服务可以被配置成仅在被动模式中工作。在这个模式中，不发送任何发现查询消息，但收听发现响应消息以发现所寻找的信息。预计发布服务使用发现响应消息来向发现装置宣告应用选择的信息的可用性。

已经以活动模式激活订阅服务的装置发送发现查询消息以触发发布装置发送发现响应消息。并行地，订阅装置监测接收到的发现响应消息以判断被寻找服务和信息的可用性。监测被设想成一个连续过程，其适用于接收到的所有发现响应消息，同时订阅服务时活动的。利用这种方式，订阅装置可以从与其自己的发现查询消息传输无关的发现响应消息收集重要信息。

具有NAN支持的MAC

MAC负责在附近的装置间采集并维持时间和频率同步，使得装置可用于同时在同一信道中进行发现协议消息交换。通过由所谓的主装置(默认的)在可用周期开始时发送的专用同步帧进行同步。在特定信道中周期性地发送同步帧。周期性和信道使用由同步帧参数确定。每个装置需要能够充当主装置，每个装置预计都会针对每个可用周期判断其是否为主装置。这种判断是通过主装置选择算法进行的。同步帧确定同步帧发送和可用性周期或发现窗口的调度(时间和频率)。

NAN网络由一组在公用网络标识符(NAN ID)下工作且共享公共的同步帧和发现窗口参数的NAN装置构成。NAN网络包括一个或多个NAN群集。每个NAN群集都可以是竞争组或信标组，可以被视为NAN网络的局部表达。NAN群集由一组工作在具有一个NAN ID的且相对于同步帧发送和发现窗口都同步的NAN网络中工作的NAN装置构成。NAN装置要形成NAN装置，它们中的至少一些需要在彼此范围之内。至少在同步帧中承载NAN ID，同步帧可以是信标帧格式的。每个信标都包含在NAN装置接收信标时使用的NAN ID字段，例如，以判断信标是否来自NAN装置工作的NAN网络，以及发送信标的NAN网络是什么类型。在本发明的一个实施例中，NAN ID是利用NAN网络中使用的信标或同步帧中的6个八位位组字段表示的数值，以提供NAN群集之内的基本同步。在本发明的一个实施例中，没有NAN群集标识符要在信标帧中承载，但从同步帧(信标)调度的角度利用不同的调度区分NAN小区。

NAN工作的基本原理：

.在激活装置中的NAN功能时，装置首先利用被动发现寻找NAN网络。在NAN发现引擎中没有服务活动时，由请求激活订阅或发布服务的装置中的应用激活NAN功能。

a)默认地，至少一个NAN ID是在NAN规范中确定的，NAN装置寻找这样的网络及其群集。

.加入NAN网络/NAN群集：如果装置发现装置可加入的至少一个NAN群集，该装置就选择该群集并加入。如果装置未发现装置可加入的NAN群集，装置建立其自己的NAN群集。应用还可能请求以被动模式激活发布服务。在这种情况下，装置不会建立NAN群集，而是仅工作在已经由其他装置建立的NAN群集中。

a)在满足以下标准时，NAN装置可以加入NAN群集：

1.该装置从信号电平超过预定阈值RSSI_C(例如-50dBm)的群集接收至少一个同步帧。

.在加入NAN群集时，NAN装置使其自己同步到群集的同步帧传输和发现窗口调度。

a)此外，该装置负责运行主装置选择算法以判断其是否是负责发送同步帧的主装置。

.一旦处在NAN群集中，NAN装置就可以继续在其中工作，只要满足以下标准之一即可：

a)该装置从信号电平超过预定阈值RSSI_C(例如-50dBm)的群集接收至少一个同步帧。

b)该装置作为发送同步帧的主装置工作。

.在工作于NAN群集中时，NAN装置负责通过根据需要发送同步帧维持群集的基础时钟和群集的发现窗口调度。

.此外，NAN装置偶尔负责执行被动发现以查清在该装置应当考虑加入的范围之内是否有其他NAN群集。

a)在NAN装置检测到与装置工作所在的群集不同的NAN群集中的同步帧，但两个群集都属于装置工作所在的NAN网络且接收到的同步帧电平超过预定阈值RSSI_C(例如-50dBm)时，装置如下进行：

1.如果来自外来群集的同步帧包含表示外来群集优于某装置自己群集的参数值，该装置将其操作移动到外来群集。

2.否则，该装置在当前群集中继续其工作。

邻居感知联网网络

－NAN网络由一组在公用网络标识符(NAN ID)下工作且共享公共的同步帧和发现窗口参数的NAN装置构成。

－NAN网络由一个或多个NAN群集构成。

群集

一组工作在具有一个NAN ID的且相对于同步帧发送和发现窗口都同步的NAN网络中工作的NAN装置形成NAN群集。

NAN装置要形成NAN装置，它们中的至少一些需要在彼此范围之内。

在NAN群集之内同步表示装置分担同步帧传输的负担并在发现窗口期间可同时用于NAN发现。

同步帧

同步帧形成NAN网络中时间和频率同步的依据。根据主角色选择规则，所有NAN装置都负责参与同步帧传输。

根据确定多长时间一次以及在哪个(些)信道中发送帧的同步帧参数，发送同步帧。

同步帧为NAN装置提供基础时钟，在指定发现窗口调度时，基础时钟被用作参考。

基础时钟建立于WLAN中使用的时间同步功能(TSF)之上，预计每个同步帧都包含TSF时间戳值指示符。

同步帧可以实现为信标帧。

发现窗口

发现窗口是一个时间段，期间，NAN装置可用于NAN发现帧的交换。

发现窗口根据发现窗口参数而出现，这些参数确定多长时间一次以及在哪个(些)信道中出现窗口。

发现窗口调度建立于同步帧中可用的信息之上。

NAN网络中的装置工作

在激活装置中的NAN时，装置首先利用被动发现寻找NAN网络。

默认地，有一个NAN ID是在NAN规范中确定的，NAN装置寻找这样的网络及其群集。

加入NAN网络/NAN群集：

如果装置发现装置可以加入至少一个NAN群集，该装置选择一个群集并加入。

如果装置未发现装置可加入的NAN群集，装置建立其自己的NAN群集。如果请求NAN发现引擎以被动模式激活订阅服务，该装置还可以决定不建立其自己的NAN群集，而是仅工作于其发现的NAN群集中。

在NAN装置工作于NAN群集中时，它周期性地执行被动发现以找出是否有装置工作所在NAN网络的其他NAN群集可用。

加入NAN群集

在满足以下标准时，NAN装置可以加入NAN群集：

.该装置从信号电平超过预定阈值RSSI_C(例如-50dBm)的群集接收至少一个同步帧。

在加入NAN群集时，NAN装置使其自己同步到群集的同步帧传输和发现窗口调度。

此外，该装置负责运行主装置选择算法以判断其是否是负责发送同步帧的主装置。

工作在NAN群集中

只要满足以下标准之一，NAN装置就可以继续在其中工作：

.该装置作为发送同步帧的主装置工作。

在工作于NAN群集中时，NAN装置负责通过根据需要发送同步帧维持群集的基础时钟和群集的发现窗口调度。

主装置选择

根据本发明的范例实施例，节点、装置或STA可以工作于两种角色之一中：作为主STA，与其他主STA竞争以发送信标，既用于NAN同步又用于NAN发现。作为非主STA，可能需要竞争以发送信标，但仅用于NAN同步。可以由主装置选择算法确定主同步STA角色以进行邻居感知联网。自组织网络的每个节点、装置或STA可能都需要能够工作在两种角色中，主装置选择算法可能需要偶尔或周期性地由每个节点、装置或STA运行。

工作于NAN群集中的NAN装置可能需要负责根据主装置选择算法针对每个发现窗口判断其是否是主装置。

来自外来群集的同步帧

在NAN装置检测到与装置工作所在的群集不同的NAN群集中的同步帧，但两个群集都属于装置工作所在的NAN网络且接收到的同步帧电平超过预定阈值RSSI_C(例如-50dBm)时，装置如下进行：

－如果来自外来群集的同步帧中的时间戳(例如，TSF值)大于某装置自己群集中的时间，该装置将其操作移动到外来群集。

－或者，分析来自外来群集的同步帧中的某些其他信息以决定该装置是否将其操作移动到外来群集。

-否则，该装置在当前群集中继续其工作。

将操作移动到新群集

在NAN装置在某群集中工作时，它将如下这样做：在通过被动发现检测到存在新群集时，将其操作移动到新群集：

a)如果装置是当前/旧群集中的主装置，规则如下：

-该装置作为当前/旧群集中的主装置发送至少一个同步帧，其包含关于新群集的信息。这包括至少关于新群集的TSF值和发现窗口调度的信息。

-一旦该装置在当前/旧群集中发送了至少一个带有新群集信息的同步帧，它就将在新群集中开始工作并停止旧群集中的所有工作。

b)如果装置是当前/旧群集中的非主装置，规则如下：

-该装置应当在新群集中开始工作，并停止旧群集中的所有工作。

D.用于NAN发现引擎的蓝牙LE

作为低功率发现方案发展的一部分，需要发现如何使用标准的蓝牙低能量(LE)连同Wi-Fi NAN来找出附近的服务。一种非常困难的方案是使用可连接/可扫描未定向事件和扫描。这意味着需要指定在哪个通告信道PDU中承载什么。

根据NAN服务发现机制和协议，每个发现消息(发布/订阅)至少包含充当基础过滤标准的服务标识符(SID)。蓝牙LE的SCAN_REQ PDU没有任何有效载荷字段，但其仅包含两个地址字段：a)通告者地址，b)扫描者地址。蓝牙LE设计使得通告是向扫描者和发起者提供信息的机制。该信息基本上可以是任何东西，但传统上是关于通告装置及其服务的。如果请求通告者提供更多关于SCAN_REQ PDU的信息，它通过发送SCAN_RSP PDU来这样做。传统上，所有这些都发生于通告者的链路层(LL)中，没有主机的参与。一直不需要知道关于扫描者的任何信息，这就是为什么没有关于扫描装置的信息的原因，除了通告信道PDU的任一个中的扫描者地址之外。在使用蓝牙LE结合发现建立于SID匹配之上的NAN的情况下，这是主要的限制。不论蓝牙LE通告者是在ADV_IND/ADV_SCAN_IND PDU中发布或订阅消息的NAN发布者还是订阅者，都会需要来自扫描者的SID信息，以便检查SID中是否有匹配。旧式蓝牙LE扫描方案不为此提供手段。

在本发明的范例实施例中，在结合NAN服务发现使用蓝牙LE扫描时，蓝牙LE扫描者使用服务标识符(SID)作为其外围设备地址。使用蓝牙LE扫描进行NAN发布(或订阅)的装置指示蓝牙LE堆栈使用随机装置地址类型，并设置装置地址以指明NAN发布(或订阅)涉及的SID。因此，扫描装置在SCAN_REQ PDU的ScanA字段中发送SID。使用蓝牙LE通告进行NAN订阅(或发布)的装置分析每个接收的SCAN_REQ PDU的ScanA字段内容以检查在其活动订阅(或发布)实例的任何SID之间是否有匹配。匹配时需要进一步动作的指示，例如，进一步动作可以是激活Wi-Fi堆栈。

在本发明的范例实施例中，在蓝牙LE通告者检测到来自所接收SCAN_REQ的SID和其活动订阅(或发布)实例的任何SID之间的匹配时，它激活Wi-Fi NAN堆栈(如果不是已经活动的话)。通告装置开始利用WLAN被动扫描技术查找NAN群集。如果装置发现至少一个NAN群集在工作，它在群集之一中开始工作。如果装置未找到任何NAN群集在工作，它创建新的NAN群集并开始在其中工作。类似地，在蓝牙LE扫描者检测到其作为SCAN_REQ的一部分发送的SID和来自接收的SCAN_RSP PDU的任何SID之间的匹配时，它激活Wi-Fi NAN堆栈(如果不是已经活动的话)。扫描装置开始利用WLAN被动扫描技术查找NAN群集。如果装置发现至少一个NAN群集在工作，它在群集之一中开始工作。如果装置未找到任何NAN群集在工作，它创建新的NAN群集并开始在其中工作。

替代方案A：NAN发布者是蓝牙LE通告者，NAN订阅者是蓝牙LE扫描者

a)发布者使用蓝牙LE通告并发送ADV_IND/ADV_SCAN_IND PDU，其可以包含SID的有效载荷，可能还包含一些服务特有的信息。SID和服务特有信息都已经在激活通告时被赋予发布装置的蓝牙LE链路层。

b)订阅者使用蓝牙LE主动扫描并在接收到ADV_IND/ADV_SCAN_IND PDU时发送SCAN_REQ PDU。蓝牙LE链路层被赋予该装置正利用NAN订阅查找的服务的SID。LL向其发送的SCAN_REQ PDU的ScanA字段分配SID。向主机提供扫描结果(来自接收的ADV_IND/ADV_SCAN_IND/SCAN_RSP PDU的信息)，主机处理它们以实现NAN服务发现的目的，查找所接收SCAN_REQ PDU中SID和其具有的活动订阅者的SID之间的匹配。

c)发布者在发送ADV_IND/ADV_SCAN_IND PDU之后接收SCAN_REQ PDU时发送SCAN_RSP PDU。SCAN_RSP PDU可以在有效载荷中包含其他来自应用的服务特有信息/发布命令中的服务。链路层向主机提供在所接收SCAN_REQ PDU的ScanA字段中接收的所有值，主机从NAN服务发现的角度处理它们，查找所接收SCAN_REQ PDU中的SID和其具有的活动发布的SID之间的匹配。一旦有至少一个匹配，装置就激活Wi-Fi，除非其已经活动。

替代方案B：NAN订阅者是蓝牙LE通告者，NAN发布者是蓝牙LE扫描者

a)订阅者使用蓝牙LE通告并发送ADV_IND/ADV_SCAN_IND PDU，其可以在有效载荷中包含SID，可能还包含一些服务特有的信息。SID和服务特有信息都已经在激活通告时被赋予订阅装置的蓝牙LE链路层。

b)发布者使用蓝牙LE主动扫描并在接收到ADV_IND/ADV_SCAN_IND PDU时发送SCAN_REQ PDU。蓝牙LE链路层被赋予该装置正利用NAN订阅使其可用的服务的SID。LL向其发送的SCAN_REQ PDU的ScanA字段分配SID。向主机提供扫描结果(来自接收的ADV_IND/ADV_SCAN_IND/SCAN_RSP PDU的信息)，主机处理它们以实现NAN服务发现的目的，查找所接收SCAN_REQ PDU中SID和其具有的活动发布者的SID之间的匹配。

c)订阅者在发送ADV_IND/ADV_SCAN_IND PDU之后接收SCAN_REQ PDU时发送SCAN_RSP PDU。SCAN_RSP PDU可以在有效载荷中包含其他来自应用的服务特有信息/订阅命令中的服务。链路层向主机提供在所接收SCAN_REQ PDU的ScanA字段中接收的所有值，主机从NAN服务发现的角度处理它们，查找所接收SCAN_REQ PDU中的SID和其具有的活动订阅的SID之间的匹配。一旦有至少一个匹配，装置就激活Wi-Fi，除非其已经活动。

两种替代方案的共同点：

a)如果在发布者或订阅者中有SID匹配，该装置将匹配视为需要进一步动作的指示。作为范例，这一进一步动作可以是激活Wi-Fi NAN以发布或订阅。

b)在优选实施方式中，在使用蓝牙LE主动扫描实现NAN服务发现目的时，在SCAN_REQ PDU的ScanA字段中使用蓝牙LE的不可解析私人地址格式(图3)。根据正在查找(订阅)或通告(发布)的服务的SID，设置不可解析地址的46比特随机部分。将SID的46个最低有效位或46个最高有效位用作不可解析私人地址的46个随机比特。

蓝牙LE支持这样的特征，该特征减弱通过频繁改变蓝牙外围设备地址来在一段时间内跟踪LE装置的能力。在GAP发现模式和流程中不使用保密特征，但在连接模式和连接流程期间被支持时使用它。为了令使用保密特征的装置重新连接到已知装置，必须可以将启用保密特征时使用的外围设备地址，即私人地址，解析成另一个装置的身份。利用在结合流程期间交换的装置身份密钥产生私人地址。私人地址可以是以下两种子类型的任一种：不可解析私人地址和可解析私人地址。主机能够为对等装置解析可解析私人地址，并能够将这个地址与对等装置关联。不可解析私人地址被用作重新连接地址。执行观测流程的启用保密的装置在执行主动扫描时使用不可解析的私人地址作为外围设备地址。观测流程为装置提供了从发送通告事件的装置接收连接数据的方法。执行观测流程的装置可以使用被动扫描或主动扫描来接收通告事件。执行观测流程的装置可以使用主动扫描还接收由利用可扫描未定向通告事件通告的，处于广播模式中的任何装置发送的扫描响应数据。在执行观测流程的装置接收通告事件中的可解析私人地址时，装置可以利用可解析私人地址解析流程来解析私人地址。

图1是蓝牙低能量(LE)无线装置100的范例功能方框图，其充当NAN扫描机，在蓝牙LE主动扫描中，发送蓝牙LE SCAN_REQ PDU以试图发现是否从通告者110获得指定的服务SID。蓝牙LE无线装置100向SCAN_REQ PDU的ScanA字段分配指定的SID。SCAN_REQ PDU的ScanA字段中不可解析的私人地址格式被设置成所请求服务的SID。蓝牙LE无线装置100然后向充当NAN登广告者的蓝牙LE无线装置110发送SCAN_REQ PDU。蓝牙LE无线装置110先前缓存其可用的服务的SID。蓝牙LE无线装置110分析所接收的SCAN_REQ PDU的ScanA字段并根据本发明的至少一个实施例判断是否与缓存的SID有任何匹配，用于NAN服务发现。

在本发明的范例实施例中，无线装置100和无线装置110可以是通信装置、PDA、手机、膝上计算机或掌上计算机等，或者可以是固定的接入点、汽车仪表板接口、家用电子设备接口或其他固定接口或装置。无线装置110和无线装置100可以是遥控器、保健监测器、运动传感器、令牌、钥匙链存储器、手表、无线键盘、游戏垫、身体情况传感器、玩具、保健设备、人机接口装置、娱乐装置、无线麦克风、GPS传感器等。

在本发明的范例实施例中，无线装置110和无线装置100可以包括处理器220(包括单核或多核中央处理单元(CPU)260和261)、随机存取存储器(RAM)262、只读存储器(ROM)264和与无线电收发器208接口连接的接口电路266。无线装置110和无线装置100均可以还包括电池和其他电源、小键盘、触摸屏、显示器、麦克风、扬声器、耳机、摄像机或其他成像装置等。根据本发明实施例，RAM 262和ROM 264可以是可移除存储装置，例如智能卡、SIM、WIM、诸如RAM、ROM、PROMS、闪速存储装置等半导体存储器。根据本发明的范例实施例，无线装置110和无线装置100均包括感知协议栈202。

在本发明的范例实施例中，感知协议栈202可以包括NAN发现引擎205和具有NAN支持210的MAC。在本发明的范例实施例中，感知协议栈202可以包括感知层、社区层、网络层和链路层。在本发明的范例实施例中，感知协议栈202可以包括蓝牙LE协议栈215。

在本发明的范例实施例中，处理器220、协议栈202和/或应用程序200可以实现为RAM 262和/或ROM 264中存储的形式为程序指令序列的程序逻辑，当在CPU 260和/或261中执行时，执行所公开实施例的功能。可以从计算机程序产品或制品向无线装置110和无线装置100的可写入RAM、PROMS、闪存设备等262提供程序逻辑，制品的形式为计算机可用介质，例如常驻存储装置、智能卡或其他可移除存储装置，如图5中所示。或者，可以将它们实现为程控逻辑阵列或定制设计的专用集成电路(ASIC)形式的集成电路逻辑。无线装置110和无线装置100的每个中的无线电设备208都可以是独立的收发电路，或者，无线电设备208可以是单个无线电模块，能够响应于处理器220以高速时分复用和频分复用方式处理一个或多个信道。用于指示设备执行其各种操作的程序代码可以存储于计算机可读介质中，例如磁盘、CD ROM或闪速存储装置中。可以从这样的计算机可读介质下载程序代码以存储在例如无线装置110和无线装置100的RAM 262或可编程ROM 264中，例如供CPU 260和/或261执行程序代码。图5中示出了可移除存储介质126。

在本发明的范例实施例中，蓝牙LE无线装置100在缓存150中缓存要发现的服务的指定SID。在方框142中，蓝牙LE无线装置100向SCAN_REQ PDU的ScanA字段分配指定的SID。SCAN_REQ PDU的ScanA字段中不可解析的私人地址格式被设置成所请求服务的SID。蓝牙LE无线装置100然后向充当NAN登广告者的蓝牙LE无线装置110发送SCAN_REQ PDU。

在本发明的范例实施例中，蓝牙LE无线装置110在缓存151中具有其可用的服务的先前缓存的SID。在方框153中，蓝牙LE无线装置110分析所接收的SCAN_REQ PDU的ScanA字段并根据本发明的至少一个实施例判断是否与缓存的SID有任何匹配，用于NAN服务发现。

图2A示出了蓝牙LE通告信道PDU的格式。

ADV_IND PDU具有图2A中所示的有效载荷。PDU应当可以用于可连接未定向通告事件中。标记字段中的TxAdd表示AdvA字段中的通告者地址是公众(TxAdd＝0)还是随机的(TxAdd＝1)。有效载荷字段由AdvA和AdvData字段构成。AdvA字段应当包含如PDU类型TxAdd所示的通告者公众或随机装置地址。AdvData字段可以包含来自通告者主机的通告数据。

ADV_SCAN_IND PDU具有图2A中所示的有效载荷。PDU应当可以用于可扫描未定向通告事件中。标记字段中的TxAdd表示AdvA字段中的通告者地址是公众(TxAdd＝0)还是随机的(TxAdd＝1)。有效载荷字段由AdvA和AdvData字段构成。AdvA字段应当包含TxAdd所示的通告者公众或随机装置地址。AdvData字段可以包含来自通告者主机的通告数据。

SCAN_REQ PDU具有图2A中所示的有效载荷。标记字段中的TxAdd表示ScanA字段中的扫描者地址是公众(TxAdd＝0)还是随机的(TxAdd＝1)。标记字段中的RxAdd表示AdvA字段中的通告者地址是公众(RxAdd＝0)还是随机的(RxAdd＝1)。有效载荷字段由ScanA和AdvA字段构成。ScanA字段应当包含TxAdd所示的扫描者公众或随机装置地址。AdvA字段是本PDU被寻址到的装置的地址。

SCAN_RSP PDU具有图2A中所示的格式。标记字段中的TxAdd表示AdvA字段中的通告者地址是公众(TxAdd＝0)还是随机的(TxAdd＝1)。长度字段表示八位字节中有效载荷(AdvA和ScanRspData)的大小。有效载荷字段由AdvA和ScanRspData字段构成。AdvA字段应当包含TxAdd所示的通告者公众或随机装置地址。ScanRspData字段可以包含来自通告者主机的任何数据。

图2B示出了蓝牙LE可连接未定向和可扫描未定向通告事件的格式。可连接未定向事件允许进行主动扫描和连接请求。可扫描未定向事件允许进行主动扫描，但不允许连接请求。

可连接未定向通告事件被示为在通告事件中间具有SCAN_REQ和SCAN_RSP PDU。

可连接未定向通告事件被示为在其其间接收到CONNECT_REQPDU。

可扫描未定向通告事件被示为在通告事件中间具有SCAN_REQ和SCAN_RSP PDU。

图3示出了在本发明的范例实施例中，使用不可解析私人地址在SCAN_REQ PDU中承载SID。在范例实施例中，在使用蓝牙LE主动扫描实现NAN服务发现目的时，在SCAN_REQPDU的ScanA字段中使用蓝牙LE的不可解析私人地址格式。根据正在寻找(以进行订阅)或通告(发布)的服务的SID，设置蓝牙LE不可解析地址的46比特随机部分。根据本发明的至少一个实施例，使用SID的46个最低有效位或46个最高有效位作为蓝牙LE不可解析私人地址的46个随机比特。

图4A是在使用替代方案A时，根据本发明至少一个实施例的如下操作步骤的范例流程图300：蓝牙LE无线装置100充当NAN订阅者，在蓝牙LE主动扫描中，发送蓝牙LE SCAN_REQ PDU，尝试发现是否可从通告者110获得指定的服务SID。流程图的步骤代表RAM和/或ROM存储器中存储的计算机代码指令，在由中央处理器(CPU)CPU1和/或CPU2执行时，执行本发明范例实施例的功能。可以按照与图示不同的另一次序执行步骤，可以将各个步骤组合或分离成组成步骤。该流程图具有以下步骤：

步骤302：设备向无线服务发现分组的设备地址字段插入与设备请求的服务相关联的指示；以及

步骤304：设备发送包括插入的与所请求服务相关联的指示的无线服务发现分组。

无线服务发现分组可以包括蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。

该设备地址字段可以是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组的ScanA字段中的不可解析私人地址格式。

该设备可以充当邻居感知联网(NAN)网络中的订阅者。

如果订阅者中有匹配，该设备将匹配视为需要激活Wi-Fi NAN以进行发布或订阅的指示。

图4B是使用替代方案A时操作步骤的范例流程图350，其中蓝牙LE无线装置110充当NAN发布者，其具有先前缓存的其可用的服务的SID。蓝牙LE无线装置110分析所接收的SCAN_REQ PDU的ScanA字段并根据本发明的至少一个实施例判断是否与缓存的SID有任何匹配，用于NAN服务发现。流程图的步骤代表RAM和/或ROM存储器中存储的计算机代码指令，在由中央处理器(CPU)CPU1和/或CPU2执行时，执行本发明范例实施例的功能。可以按照与图示不同的另一次序执行步骤，可以将各个步骤组合或分离成组成步骤。该流程图具有以下步骤：

步骤352：设备存储该设备可用的服务的一个或多个服务身份；

步骤354：设备接收无线服务发现分组，其包括与发送者地址字段中所请求服务相关联的指示；以及

步骤356：设备判断在所接收的无线服务发现分组中与所请求服务相关联的指示与存储的一个或多个服务身份是否有匹配。

无线服务发现分组可以是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。

发送者地址字段可以是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组的ScanA字段中的不可解析私人地址格式。

该设备可以充当邻居感知联网(NAN)网络中的发布者。

如果发布者中有匹配，该设备可以将匹配视为需要进一步动作，例如激活Wi-FiNAN以进行发布或订阅的指示。

图5示出了本发明的范例实施例，其中示出了根据本发明范例实施例基于磁、电子和/或光学技术的可移除存储介质126的范例，例如磁盘、光盘、半导体存储电路器件和用于存储数据和/或计算机程序代码，例如计算机程序产品的微型SD存储卡(SD是指安全数字标准)。

尽管已经公开了具体范例实施例，但本领域的技术人员将理解，可以对具体范例实施例做出变化而不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种用于无线通信介质中的服务发现的方法，包括：

由所述设备发送包括插入的与所请求服务相关联的指示的无线服务发现分组，

其中所述无线服务发现分组包括蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述设备地址字段是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组的ScanA字段中的不可解析私人地址格式。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述设备充当邻居感知联网(NAN)网络中的订阅者。

4.根据权利要求3所述的方法，其中如果在所述订阅者中存在匹配，则所述设备将所述匹配视为需要激活Wi-Fi NAN用于发布或订阅目的的指示。

5.一种用于无线通信介质中的服务发现的方法，包括：

由设备存储所述设备可用的服务的一个或多个服务身份；

由所述设备接收无线服务发现分组，所述无线服务发现分组包括与发送者地址字段中所请求服务相关联的指示；以及

由所述设备判断在所接收的无线服务发现分组中与所请求服务相关联的指示与存储的一个或多个服务身份是否有匹配，

其中所述无线服务发现分组是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述发送者地址字段是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组的ScanA字段中的不可解析私人地址格式。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述设备充当邻居感知联网(NAN)网络中的发布者。

8.根据权利要求7所述的方法，其中如果在所述发布者中存在匹配，则所述设备将所述匹配视为需要激活Wi-Fi NAN用于发布或订阅目的的指示。

9.一种用于无线通信介质中的服务发现的设备，包括：

用于向无线服务发现分组的设备地址字段插入与所述设备请求的服务相关联的指示的装置；以及

用于发送包括与所请求服务相关联的插入指示的无线服务发现分组的装置，

其中所述无线服务发现分组是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述设备的地址字段是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组的ScanA字段中的不可解析私人地址格式。

11.根据权利要求9所述的设备，进一步包括：如果存在匹配的订阅者，则激活Wi-FiNAN用于发布或订阅目的装置。

12.一种用于无线通信介质中的服务发现的设备，包括：

用于存储所述设备可用的服务的一个或多个服务身份的装置；

用于接收无线服务发现分组的装置，所述无线服务发现分组包括与发送者地址字段中所请求服务相关联的指示；以及

用于判断在所接收的无线服务发现分组中与所请求服务相关联的指示与存储的一个或多个服务身份是否有匹配的装置，

其中所述无线服务发现分组是蓝牙低能量SCAN_REQ PDU分组。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述发送者地址字段是蓝牙低能量SCAN_REQPDU分组的ScanA字段中的不可解析私人地址格式。

14.根据权利要求12所述的设备，进一步包括：如果存在匹配的发布者，则激活Wi-FiNAN用于发布或订阅目的的装置。