CN105453610A - 用于形成对等群组的无线通信网络中的服务发现技术 - Google Patents

Abstract

一种用于形成对等(P2P)群组的无线通信网络中的设备的服务发现方法包括以下步骤：从P2P群组的群组拥有者接收包括关于属于该P2P群组的群组客户端提供的服务的至少一条服务识别信息的消息；利用至少一条服务识别信息检查想要的服务是否存在；以及如果想要的服务存在则对于想要的服务执行服务发现。

Description

用于形成对等群组的无线通信网络中的服务发现技术

技术领域

本公开涉及用于设备之间的无线通信的技术，更具体而言涉及对于由属于群组的客户端设备提供的服务的发现技术。

背景技术

Wi-Fi直连(Wi-FiDirect)是一种用于支持Wi-Fi设备之间的连接的技术，其使得配备有Wi-Fi的设备能够直接通信，而不经过Wi-Fi接入点(accesspoint，AP)。Wi-Fi直连可被称为“Wi-Fi对等技术规范”、“Wi-Fi直连”或者“Wi-FiP2P(peer-to-peer，对等)”。

图1图示了由要求服务的设备利用Wi-Fi直连发现能够提供该服务的另一设备的方法。

假定存在配备有Wi-Fi的设备，包括第一设备110、第二设备120、第三设备130、第四设备140和第五设备150，并且在它们之中，第一设备110要求(“要求”也可表述为“搜索”或“想要”)服务并且第五设备150能够提供该服务。

要求接收服务的第一设备110可利用作为现有Wi-Fi机制之一的探测机制中的服务散列(servicehash)来检测其他设备能够提供哪些服务。

探测机制只是一种检查设备是否能够连接到彼此的过程，但Wi-Fi直连中使用的探测机制也可检查是否提供特定服务。具体而言，当要求服务的设备向多个设备发送包括关于要求的服务的信息的探测请求时，接收到该探测请求的设备发送包括该设备能够提供的服务的信息的探测响应。

这里，探测请求可以以广播模式发送，而探测响应可以以单播模式发送。然而，当通过探测请求发送的信息的量太大时，对作为共同资源的频率的利用率降低了，因为探测请求是以广播模式发送的。因此，想要接收服务的设备通过诸如SHA(securehashalgorithm，安全散列算法)-256之类的散列算法对服务名称进行散列，并且只将服务名称的一部分包括在探测请求中。然而，由于探测响应是以单播模式发送的，所以接收到探测请求的设备可发送包括该设备能够提供的服务的全名的探测响应。

在图1中，要求接收服务的第一设备110可对要求的服务的名称进行散列并且使用散列的服务名称的一部分作为服务散列。第一设备110将服务散列添加在探测请求112中，并且将该探测请求广播到其他设备。接收到了该探测请求的每个设备120、130、140、150将该设备能够提供的服务的全名添加在探测响应中，并且以单播模式发送探测响应(122、132、142、152)。

在接收到探测响应时，第一设备110确定第五设备150能够提供第一设备110要求的服务，并且仅对第五设备150执行服务发现(servicediscovery，SD)机制(如“160”所指示)。

SD机制是一种被定义为利用单播模式来询问对方设备关于对方设备支持的服务、对方设备如何支持相应服务等等的详细信息的机制。例如，SD机制支持关于服务的名称、功能、要求等等的信息的交换。

因此，在图1中，第一设备110可通过SD机制与第五设备150交换关于服务的名称、功能、要求等等的信息。

如图1所述的Wi-Fi直连对应于在两个设备之间进行一对一连接的情况。然而，如果若干个设备已经通过Wi-Fi直连形成了对等(P2P)群组，则不属于该P2P群组的设备只能发现该群组的拥有者(群组拥有者)，而不能发现属于该群组的客户端设备(群组客户端或P2P客户端)。这是因为已经根据Wi-Fi直连标准形成了配对的群组客户端不对探测请求作出响应。因此，即使当群组客户端能够提供服务时，不属于该群组的设备也不能容易地(直接地)检测到这些群组客户端能够提供服务。

图2图示了对于由属于利用Wi-Fi直连执行通信的群组的客户端能够提供的服务的服务发现方法。

作为示例，图2示出了多个设备220、230、240、250可利用Wi-Fi直连形成P2P群组260，特定设备220可以是该P2P群组的群组拥有者，并且其他设备230、240、250可以是群组客户端。

搜索服务的第一设备210可以以广播模式发送探测请求以便发现能够提供该服务的设备。然而，已经属于该群组的第一客户端230、第二客户端240和第三客户端250即使在其接收到探测请求时也不对该探测请求作出响应(如“212”所指示)。只有群组拥有者220对该探测请求作出响应(如“222”所指示)。搜索服务的设备210可通过来自群组拥有者220的探测响应222中包括的信息知晓群组客户端的存在和这些客户端的连接信息(例如，群组客户端的地址和操作频率)，但不能检测哪个群组客户端提供哪个服务。

由于搜索服务的设备210已知晓群组客户端的地址和操作频率，所以设备210可尝试依次对群组拥有者220、第一客户端230、第二客户端240和第三客户端250执行服务发现。

具体而言，搜索服务的设备210执行就群组拥有者220是否能够提供该服务而询问群组拥有者220的服务发现(如“270”所指示)。如果群组拥有者220不能提供该服务，则搜索服务的设备210对于第一客户端230执行服务发现(如“272”所指示)。如果第一客户端230也不能提供该服务，则搜索服务的设备210对于第二客户端240执行服务发现(如“274”所指示)。类似地，如果第二客户端240也不能提供该服务，则搜索服务的设备210对于第三客户端250执行服务发现(如“276”所指示)。这样，搜索服务的设备210发现能够提供该服务的群组客户端。

由于服务发现是以单播模式执行的，所以搜索服务的设备应当反复地就服务进行询问(即，执行服务发现)，直到发现了服务为止。例如，如果有五个群组客户端属于一个群组，则搜索服务的设备在最坏情况下应当执行服务发现五次。另外，当设备要在有许多群组的区域中搜索服务时，情形可能变得更坏。

从由电池操作的便携终端的角度来看，以单播模式执行服务发现这个事实引起的问题是非常无效率且浪费的。另外，在存在许多群组和无线终端的地方，例如办公室或会议厅，使用共同频率的Wi-Fi的效率可能因为其中生成的大量流量而严重降低。

发明内容

技术问题

本公开提供了一种用于形成了对等(P2P)群组的无线通信网络中的设备的服务发现方法。

本公开提供了一种用于由形成了对等(P2P)群组的无线通信网络中的群组拥有者支持服务发现的方法。

本公开提供了一种用于在形成了对等(P2P)群组的无线通信网络中支持服务发现的设备。

本公开提供了一种用于在形成了对等(P2P)群组的无线通信网络中支持服务发现的群组拥有者。

技术方案

根据本公开的实施例，一种形成对等(P2P)群组的无线通信网络中的设备的服务发现方法包括以下步骤：从该P2P群组的群组拥有者接收包括关于属于该P2P群组的群组客户端提供的服务的至少一条服务识别信息的消息；利用至少一条服务识别信息检查想要的服务是否存在；以及当想要的服务存在时，对于想要的服务执行服务发现。

根据本公开的另一实施例，一种由形成对等(P2P)群组的无线通信网络中的群组拥有者支持服务发现的方法包括以下步骤：获取关于属于该P2P群组的群组客户端提供的至少一个服务的信息；生成关于属于该P2P群组的群组客户端提供的至少一个服务的服务识别信息；以及向附近的设备发送包括生成的服务识别信息的消息。

根据本公开的实施例，一种在形成对等(P2P)群组的无线通信网络中支持服务发现的设备包括：收发器单元，用于从P2P群组的群组拥有者接收包括关于属于该P2P群组的群组客户端提供的服务的至少一条服务识别信息的消息，并且当想要的服务存在时，对于想要的服务执行服务发现；以及控制单元，用于利用至少一条服务识别信息检查想要的服务是否存在。

根据本公开的另一实施例，一种在形成对等(P2P)群组的无线通信网络中支持服务发现的群组拥有者包括：收发器单元，用于获取关于属于P2P群组的群组客户端提供的至少一个服务的信息，并且向附近的设备发送包括关于属于该P2P群组的群组客户端提供的至少一个服务的服务识别信息的消息；以及控制单元，用于生成服务识别信息。

附图说明

图1是图示出由要求服务的设备利用Wi-Fi直连发现能够提供该服务的另一设备的方法的视图；

图2是图示出利用传统Wi-Fi直连对于群组客户端能够提供的服务的服务发现方法的视图；

图3是用于说明根据本公开的实施例的操作概念的信号流程图；

图4是图示出根据本公开的实施例的搜索服务的设备的操作过程的流程图；

图5是图示出根据本公开的实施例的群组拥有者的操作过程的流程图；并且

图6是图示出根据本公开的设备的配置的框图。

具体实施方式

以下，将在接下来的详细描述中给出用于解决上述技术问题的本公开的示范性实施例。另外，在接下来对本公开的描述中，当确定详细描述可使得本公开的主题不必要地不清楚时，将省略对这里并入的已知配置或功能的详细描述。此外，如下所述的术语是考虑到本公开的功能而定义的，并且这些定义可根据用户或操作者的意图、实践等等而变化。因此，这些术语应当基于整个说明书的内容来定义。

在本公开中，P2P群组中的客户端的数目是至少一个，并且尤其在接下来的实施例中，将述及群组客户端，而不严格区分有单个客户端的情况和有多个客户端的情况。

另外，本公开中提到的设备是支持Wi-Fi直连的设备，并且可包括诸如便携终端、打印机、监视器、电视(TV)和游戏机之类的典型电子设备。

图3图示出用于说明根据本公开的实施例的操作概念的信号流程图。

首先，应当注意在实现本发明时不一定要包括如下面在图3中描述的所有步骤。也就是说，可通过选择性地操作图3所示的步骤中的至少一者来实现本发明。

在此实施例中，假定任何设备300搜索(“搜索”也可表述为“想要”等等)服务，并且能够提供设备300搜索的服务的设备是第二客户端306。

P2P群组的群组拥有者302可执行探测机制312、314、316或者服务发现机制322、324以便存储(或更新)关于属于该群组拥有者的群组的群组客户端304、306能够提供的服务的信息。探测机制可包括广播模式的探测请求发送312和单播模式的探测响应接收314、316。发现机制322、324可包括服务发现查询发送和服务发现响应接收。群组拥有者302存储(或更新)服务信息的操作可在每个群组客户端304、306被接纳到群组中时执行、周期性地执行或者每当需要时执行。或者，存储(或更新)服务信息的操作可在应当对群组客户端单独执行操作时以单播模式用服务发现机制320执行，并且可在应当对所有群组客户端执行操作时以广播模式用探测机制310执行。

在步骤330中，群组拥有者302利用存储的关于群组客户端304、306的服务信息生成服务散列，这是关于服务的识别信息。服务散列可通过向服务信息中包括的服务名称应用例如SHA-256算法并且使用被应用了SHA-256算法的服务名称的前6字节来生成。群组拥有者302可存储服务散列和提供由服务散列识别的服务的群组客户端的地址之间的映射信息。根据实现方式，映射信息可以是服务的全名(不是服务散列)和提供该服务的群组客户端的地址之间的映射信息。

当在群组中有若干个服务时，可以生成服务的数目那么多个服务散列。当生成了许多服务散列时，群组拥有者302可利用诸如布隆过滤器之类的用于减少要发送的数据的量的技术来将所有服务散列集成为一个服务散列值，以便增大发送效率。利用布隆过滤器获得的服务散列值具有与一个服务散列相同的大小(例如，6字节)。

搜索服务的设备300可利用由群组拥有者302发送的信标信号来获取关于群组客户端能够提供的服务的信息(步骤342)，或者可利用探测机制直接向群组拥有者302请求关于群组客户端能够提供的服务的信息(步骤350)。

具体而言，在步骤340中，群组拥有者302可发送其中添加了生成的服务散列的信标信号以便将服务的存在通知给设备。群组拥有者302可在信标信号的“通告服务信息”字段中添加服务散列和关于提供该服务的群组客户端的地址(例如，MAC(mediaaccesscontrol，介质访问控制)地址)的信息的对，或者可传送在“通告服务信息”字段中仅包括服务散列的信标信号。这里，“通告服务信息”字段可包括用于服务散列的子属性(或子字段)和用于客户端信息(地址)的子属性(或子字段)。在步骤350中，如果搜索服务的设备300向群组拥有者302发送询问关于群组客户端能够提供的服务的信息的探测请求(步骤352)，则群组拥有者302可通过利用以下三种方法之一在探测响应中添加关于客户端能够提供的服务的信息来作出响应(步骤354)。

作为第一种方法，群组拥有者302通过在探测响应的被称为“通告服务信息”的探测元素中添加服务的名称和能够提供该服务的群组客户端的地址的对来作出响应。这里，被称为“通告服务信息”的探测元素可包括用于服务散列的子属性(或子字段)和用于客户端信息(地址)的子属性(或子字段)。

作为第二种方法，群组拥有者302通过在探测响应的被称为“P2P群组信息”的探测元素中添加服务的名称和群组客户端的地址的对来作出响应。这里，被称为“通告服务信息”的探测元素可包括用于服务散列的子属性(或子字段)和用于客户端信息(地址)的子属性(或子字段)。

最后，作为第三种方法，群组拥有者302发送只包括群组客户端的地址(没有地址与关于群组客户端提供的服务的信息之间的映射信息)的探测响应。

在步骤360中，搜索服务的设备300检查在步骤340或步骤350中接收到的服务信息是否对应于设备在搜索的服务。

当设备300能够知道关于提供服务的客户端的地址的信息时，设备300可直接与提供服务的客户端执行服务发现(步骤380)。然而，当设备不能知道关于提供服务的客户端的地址的信息时，例如，因为群组拥有者302只传送了客户端地址而没有传送服务信息，则设备300与群组拥有者302执行服务发现(步骤370)。具体而言，设备300可在不仅设备300不能知道关于服务提供客户端的地址的信息、而且群组拥有者302能够代替群组客户端提供服务发现时执行步骤370。

在步骤370中，搜索服务的设备300可向群组拥有者302请求服务发现以便获取关于属于该群组的客户端能够提供的服务的详细信息(步骤372)。因此，设备300可向能够提供想要的服务的群组客户端306发送连接请求(步骤374)。

在步骤380中，设备300可直接与服务提供客户端执行服务发现(步骤382)。另外，如果作为服务发现的结果第二客户端306能够提供服务，则设备300可向服务提供客户端306发送连接请求(步骤384)。

为了让搜索服务的设备直接向服务提供群组客户端请求服务发现，群组拥有者302应当支持用探测响应作出响应的三种方法之中的第一或第二方法。也就是说，只有在支持第一或第二方法时，搜索服务的设备才能知道能够提供服务的群组客户端的地址，并且可直接向该群组客户端发送连接请求。然而，当群组拥有者302只支持用探测响应作出响应的第三方法时，搜索服务的设备应当顺序地与每个群组客户端执行服务发现，直到发现想要的服务为止。

图4是图示出根据本公开的实施例的搜索(“搜索”也可表述为“想要”等等)服务的设备的操作过程的流程图。

首先，应当注意在实现本发明时不一定要执行如下面在图4中描述的所有步骤。也就是说，可通过选择性地执行图4所示的步骤中的至少一者来实现本发明。

为了获取关于邻近的Wi-Fi设备的信息，搜索服务的设备可顺序地扫描所有操作频率带并且接收由Wi-Fi群组拥有者操作的信标信号(步骤410)。

或者，设备可执行判定是否需要提供服务的操作(步骤420)。具体而言，设备可通过用户输入或应用的驱动而判定需要提供特定服务。当设备判定需要提供服务时，设备可生成用于识别该服务的服务散列。如果作为步骤420中的判定的结果需要提供服务，则设备前进到步骤440。否则，设备前进到步骤430。在步骤430中，设备可将邻近设备能够提供的服务之中该设备也能够提供的服务的列表通知给用户。可根据设备的类型、用户的需要等等选择性地支持步骤430。接下来，设备可执行步骤410。

在步骤440中，设备检查信标信号中包括的服务散列是否对应于该设备在搜索的服务散列。如果对应的服务散列存在，则设备前进到步骤450。否则，设备前进到步骤410，并且重复顺序扫描所有操作频率带并接收由Wi-Fi群组拥有者操作的信标信号的操作。

在步骤450中，设备判定在信标信号中是否包括关于提供设备搜索的服务的群组客户端的地址的信息。如果信标信号包括关于群组客户端的地址的信息并且从而设备能够知道该地址，则设备前进到步骤460。否则，设备前进到步骤470。

在步骤470中，设备向群组拥有者发送询问关于提供想要的服务的群组客户端的信息的探测请求。在步骤480中，设备从群组拥有者接收包括关于提供服务的群组客户端的信息的探测响应。

在步骤460中，设备可与能够提供想要的服务的群组客户端执行服务发现机制，并且可向该群组客户端发送连接请求。由于设备能够通过从群组拥有者接收的信标信号或探测响应知道关于提供服务的群组客户端的信息(地址)，所以设备能够利用客户端信息执行服务发现。

图5是图示出根据本公开的实施例的群组拥有者的操作过程的流程图。

在步骤500中，群组拥有者检查是否存在关于群组中的所有客户端的信息，并且在存在该信息时前进到步骤505。否则，群组拥有者前进到步骤510。

在步骤510中，群组拥有者可使用探测机制或服务发现机制来获取关于群组中的所有群组客户端的信息。群组拥有者在使用探测机制时只可获取提供的服务的名称，而在使用服务发现机制时可获取多达服务的详细信息。服务发现机制一般是以单播模式执行的，但如果必要，群组拥有者可以以广播模式发送服务发现查询并且以单播模式从每个群组客户端接收响应。

在步骤505中，群组拥有者对于群组中的客户端能够提供的所有服务的名称中的每个生成服务散列。

在步骤515中，群组拥有者判定生成的服务散列的数目是否是需要集成的数目。如果需要集成服务散列则群组拥有者前进到步骤525，而如果不需要集成服务散列则群组拥有者前进到步骤520。

在步骤525中，当生成了大量服务散列时，群组拥有者可利用布隆过滤器将服务散列集成(或压缩)成一个服务散列。

在步骤520中，设备向不属于该群组的设备发送信标信号，其中添加了集成的服务散列或未集成的服务散列。

步骤530可在以下情况发生时执行：在接收到了信标信号的不属于群组的设备之中存在作出对于提供信标信号中包括的服务的请求的设备。在步骤535中，群组拥有者可接收来自不属于群组的设备的探测请求。

在步骤540中，群组拥有者可利用在图3的步骤354中描述的三种方法之一向从其接收到探测请求的设备发送探测响应。

在步骤545中，群组拥有者可接收来自设备的服务发现查询(或服务发现请求)。

在步骤550中，群组拥有者可向设备发送对服务发现查询的响应。然而，当群组拥有者不能发送关于在群组拥有者的控制下的群组中的群组客户端的服务发现信息时，群组拥有者可向设备发送指示出群组拥有者不能发送服务发现响应的消息。

图6图示出根据本公开的设备的配置。

根据本公开的设备600可包括用于与另一设备执行探测机制和/或服务发现机制的控制单元610和用于在控制单元610的控制下发送/接收信号的收发器单元620。

控制器610可被理解为执行如本公开中描述的设备(包括群组拥有者和客户端)的所有操作。例如，控制单元610可被理解为执行如图4中描述的设备的操作(例如，判定信标信号中包括的服务散列是否对应于正在搜索的服务的操作)，和如图5中描述的群组拥有者的操作(例如，为群组中的所有客户端能够提供的服务生成服务散列的操作)。

虽然图6将收发器单元620和控制单元610图示为分开的元件，但收发器单元620和控制单元610可被实现为一个元件。

上述操作可通过在通信系统的设备或终端设备的元件中安装存储相应程序代码的存储器设备来实现。也就是说，设备或终端设备的控制单元可通过经由处理器或中央处理单元(centralprocessingunit，CPU)读取并执行存储在存储器设备中的程序代码来执行上述操作。

如说明书中描述的设备或终端设备的各种元件、模块等等可利用硬件电路(例如基于互补金属氧化物半导体的逻辑电路)、固件、软件和/或硬件、固件和/或插入到机器可读介质中的软件的组合来操作。例如，各种电结构和方法可利用诸如晶体管、逻辑门和专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，ASIC)之类的电路来实现。

虽然已联系本发明的特定实施例示出和详细描述了本发明，但将会清楚在不脱离本公开的范围的情况下可作出各种修改和改变。因此，本公开的范围不应当被限定为限于描述的实施例，而应当由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (18)

1.一种形成对等P2P群组的无线通信网络中的设备的服务发现方法，该服务发现方法包括以下步骤：

从P2P群组的群组拥有者接收包括关于属于所述P2P群组的群组客户端提供的服务的至少一条服务识别信息的消息；

利用所述至少一条服务识别信息检查想要的服务是否存在；以及

当想要的服务存在时，对于想要的服务执行服务发现。

2.如权利要求1所述的服务发现方法，其中，对于想要的服务执行服务发现的步骤包括向所述群组拥有者发送对于想要的服务的服务发现查询并且从所述群组拥有者接收对所述服务发现查询的响应的步骤。

3.如权利要求1所述的服务发现方法，其中，从所述群组拥有者接收的所述消息包括信标信号和探测响应消息之一。

4.如权利要求1所述的服务发现方法，其中，从所述群组拥有者接收的所述消息还包括被映射到所述服务识别信息的关于群组客户端的地址信息。

5.如权利要求4所述的服务发现方法，其中，对于想要的服务执行服务发现的步骤包括向映射的地址信息指示的群组客户端发送对于想要的服务的服务发现查询并且从该群组客户端接收对所述服务发现查询的响应的步骤。

6.如权利要求1所述的服务发现方法，其中，所述设备包括不属于所述P2P群组的设备。

7.如权利要求1所述的服务发现方法，其中，所述设备包括利用Wi-Fi直连执行通信的设备。

8.一种由形成对等P2P群组的无线通信网络中的群组拥有者支持服务发现的方法，该方法包括以下步骤：

获取关于属于P2P群组的群组客户端提供的至少一个服务的信息；

生成关于属于所述P2P群组的群组客户端提供的至少一个服务的服务识别信息；以及

向附近的设备发送包括生成的服务识别信息的消息。

9.如权利要求8所述的方法，其中，关于属于所述P2P群组的群组客户端提供的至少一个服务的信息被包括在对探测请求的探测响应消息和对发现查询的响应消息的一者中。

10.如权利要求8所述的方法，其中，关于服务的所述服务识别信息包括利用该服务的名称生成的服务散列。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述服务散列是通过将多个服务散列集成为一个服务散列来生成的。

12.如权利要求8所述的方法，其中，包括生成的服务识别信息的消息包括信标信号和探测响应消息之一。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述探测响应消息中包括的服务识别信息被包括在被称为“通告服务信息”的探测元素和被称为“P2P群组信息”的探测元素的一者中。

14.如权利要求8所述的方法，其中，生成关于至少一个服务的服务识别信息的步骤还包括生成被映射到所述服务识别信息的客户端地址的步骤，其中包括生成的服务识别信息的消息还包括被映射到所述服务识别信息的客户端地址。

15.一种在形成对等P2P群组的无线通信网络中支持服务发现的设备，该设备包括：

收发器单元，用于从P2P群组的群组拥有者接收包括关于属于所述P2P群组的群组客户端提供的服务的至少一条服务识别信息的消息，并且当想要的服务存在时，对于想要的服务执行服务发现；以及

控制单元，用于利用所述至少一条服务识别信息检查所述想要的服务是否存在。

16.如权利要求15所述的设备，其中，所述设备被配置为实现如权利要求2至7的任何一项所述的服务发现方法。

17.一种在形成对等P2P群组的无线通信网络中支持服务发现的群组拥有者，该群组拥有者包括：

收发器单元，用于获取关于属于P2P群组的群组客户端提供的至少一个服务的信息，并且向附近的设备发送包括关于属于所述P2P群组的群组客户端提供的至少一个服务的服务识别信息的消息；以及

控制单元，用于生成所述服务识别信息。

18.如权利要求17所述的群组拥有者，其中，所述群组拥有者被配置为实现如权利要求9至14的任何一项所述的方法。