CN107534848B - 一种以分散和省电方式进行数据通信的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种操作用于传输数据的第一站点的方法包括：生成第一帧，所述第一帧包括与第二站点相关联的标识以及与将所述数据传输到所述第二站点的第一时间周期相关联的第一定时信息，所述第一时间周期发生在寻呼窗口之后。所述方法包括：当在所述寻呼窗口内，尝试获得对信道的接入；当所述第一站点未获得对所述信道的接入时，如果所述第一站点已经接收到包括与第二时间周期相关联的第二定时信息的第二帧，则修改所述第一时间周期和所述第一定时信息；当所述第一站点获得对所述信道的接入时，传输所述第一帧；在所述寻呼窗口之后，如果所述第一站点能够传输所述第一帧，则在所述第一时间周期内传输所述数据。

Description

一种以分散和省电方式进行数据通信的系统和方法
本申请要求于2015年4月30日递交的发明名称为“一种以分散和省电方式进行数据通信的系统和方法”的第62/155,316号美国临时申请案的在先申请优先权，以及要求于2016年4月8日递交的发明名称为“一种以分散和省电方式进行数据通信的系统和方法”的第15/094,526号美国非临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容均以引入方式并入本文。
技术领域
本发明涉及数字通信，并且在特定实施例中，涉及一种以分散和省电方式进行数据通信的系统和方法。
背景技术
电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers，简称IEEE)标准802.11是一套用于在2.4、3.6、5以及60GHz频段实现无线局域网(local area network，简称LAN)或无线保真(Wireless Fidelity，简称Wi-Fi)通信的媒体接入控制(Media Access Control，简称MAC)和物理层(physical layer，简称PHY)规范。基本服务集(basic service set，简称BSS)提供802.11无线LAN的基本构建块。在802.11的基础设施模式中，单个接入点(access point，简称AP)与所有相关联的站点(station，简称STA)一起称为BSS。站点(station，简称STA)有时也被称为设备。因此，这两个术语是可互换的。AP充当主控器以控制该BSS内的STA。最简单的基础设施BSS由一个AP和一个STA组成。
目前，三个重要的市场趋势推动Wi-Fi技术向基于邻近性的设备到设备网络和数据交换的未来演进。第一个趋势是随着Wi-Fi技术继续渗透到移动和消费电子市场，具有Wi-Fi能力的设备的地理密度不断增加。梅特卡夫定律规定，电信网络的价值与参与该网络的兼容通信设备的数量的平方成比例。因此，高密度的Wi-Fi设备增加了基于Wi-Fi的设备到设备网络的实用性。第二个趋势是社交网络应用的日益普及，其中许多是基于邻近性的，使智能手机、平板电脑和其它移动设备成为用于这些社交网络应用的硬件平台的自然选择。第三个趋势是新兴的移动健康、智能家居、智能建筑、物联网(Internet of Things，简称IoT)等，这将会增加邻近的设备之间的数据流量。
尽管IEEE 802.11标准定义了一种独立的BSS(independent BSS，简称IBSS)模式，其中两个或多个STA能够直接相互通信，而无需来自控制AP的直接干预，但是当STA的数量变大时，IBSS模式不能很好地扩展，且它还限定为单信道数据操作。IEEE 802.11s修正案还定义了支持网状网络的架构和协议。然而，IEEE 802.11s兼容的网状网络在拓扑变化期间由于非同步的信标和巨大的信令开销而需要高功耗，使得其不适用于以电池供电或在高密度或非固定环境中运行的设备。
Wi-Fi联盟已经发起了邻居感知网络(neighbor awareness networking，简称NAN)认证计划，以向IEEE 802.11技术提供在兼容设备背景下执行的低功率机制，以使得兼容设备能够进行邻居感知。基于邻近性的NAN不需要实时连接到Wi-Fi基础设施、服务器、GPS或其它地理位置，而是使用直接设备到设备Wi-Fi来发现和交换信息。NAN版本1(NANRelease 1，简称NAN1)规范已由Wi-Fi联盟发布，使得移动设备能够高效地发现其附近的人和服务。Wi-Fi联盟目前正在通过引入多对多数据连接以及诸如精确测距和隐私保护等其它增强特性来执行NAN版本2(NAN Release 2，简称NAN2)规范。可以设想，NAN的典型应用包括基于Wi-Fi的移动社交网络、移动商务、移动广告、无线多玩家游戏、群聊等。
发明内容
示例实施例提供一种以分散和省电方式进行数据通信的系统和方法。
一个示例实施例包括：用于传输数据的第一站点，包括处理器和用于存储供所述处理器执行的程序的计算机可读存储介质，其中，所述程序包括指令，用于配置所述第一站点，用于：生成第一帧，所述第一帧包括与第二站点相关联的标识以及与将所述数据传输到所述第二站点的第一时间周期相关联的第一定时信息，其中所述第一时间周期发生在寻呼窗口之后；当在所述寻呼窗口内，尝试获得对信道的接入；当所述第一站点未获得对所述信道的接入时，如果所述第一站点已经接收到包括与第二时间周期相关联的第二定时信息的第二帧，则修改所述第一时间周期和所述第一定时信息；当所述第一站点获得对所述信道的接入时，传输所述第一帧；在所述寻呼窗口之后，如果所述第一站点能够传输所述第一帧，则在所述第一时间周期内传输所述数据。
根据示例实施例，提供了一种操作用于传输数据的第一站点的方法。所述方法包括：所述第一站点生成第一帧，所述第一帧包括与第二站点相关联的标识以及与将所述数据传输到所述第二站点的第一时间周期相关联的第一定时信息，所述第一时间周期发生在寻呼窗口之后。所述方法包括：当在所述寻呼窗口内，所述第一站点尝试获得对信道的接入；当所述第一站点未获得对所述信道的接入时，如果所述第一站点已经接收到包括与第二时间周期相关联的第二定时信息的第二帧，则所述第一站点修改所述第一时间周期和所述第一定时信息；当所述第一站点获得对所述信道的接入时，所述第一站点传输所述第一帧。所述方法包括：在所述寻呼窗口之后，如果所述第一站点能够传输所述第一帧，则所述第一站点在所述第一时间周期内传输所述数据。
根据另一示例实施例，提供了一种操作用于接收数据的站点的方法。所述方法包括：所述站点在寻呼窗口期间接收第一帧，所述第一帧包括与所述站点相关联的标识以及与接收所述数据的时间周期相关联的第一定时信息，所述时间周期发生在所述寻呼窗口之后；所述站点存储与接收所述数据的时间周期相关联的所述第一定时信息；所述站点在所述时间周期内接收所述数据。
根据另一示例实施例，提供了一种用于传输数据的第一站点。所述第一站点包括：处理器；计算机可读存储介质，用于存储供所述处理器执行的程序。所述程序包括指令，用于配置所述第一站点，用于：生成第一帧，所述第一帧包括与第二站点相关联的标识以及与将所述数据传输到所述第二站点的第一时间周期相关联的第一定时信息，所述第一时间周期发生在寻呼窗口之后；当在所述寻呼窗口内，尝试获得对信道的接入；当所述第一站点未获得对所述信道的接入时，如果所述第一站点已经接收到包括与第二时间周期相关联的第二定时信息的第二帧，则修改所述第一时间周期和所述第一定时信息；当所述第一站点获得对所述信道的接入时，传输所述第一帧；在所述寻呼窗口之后，如果所述第一站点能够传输所述第一帧，则在所述第一时间周期内传输所述数据。
根据另一示例实施例，提供了一种用于接收数据的站点。所述站点包括：处理器；计算机可读存储介质，用于存储供所述处理器执行的程序。所述程序包括指令，用于配置所述站点，用于：在寻呼窗口期间接收第一帧，所述第一帧包括与所述站点相关联的标识以及与接收所述数据的时间周期相关联的第一定时信息，所述时间周期发生在所述寻呼窗口之后；存储与接收所述数据的时间周期相关联的所述第一定时信息；在所述时间周期内接收所述数据。
根据另一示例实施例，提供了一种操作第一站点的方法。所述方法包括：所述第一站点传输包括第一持续时间的第一寻呼帧，第一持续时间设置为寻呼窗口的结束与第一寻呼帧的结束之间的时间差，其中，保留信道以允许第二站点在第一寻呼帧结束之后在第一持续时间内竞争对信道的接入，而不允许第三站点在第一寻呼帧结束之后在第一持续时间内接入该信道。
前述实施例的实践能够减少等待传输的接收站的唤醒时间，从而延长这些站的电池寿命。
此外，前述实施例的实践减少了发射站中的信道竞争，这使得发射站的唤醒时间减少，并且减少了网络资源消耗。
附图说明
为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
图1示出了第一示例通信系统；
图2示出了邻居感知网络(neighbor awareness networking，简称NAN)发现和NAN数据链路(NAN data link，简称NDL)的示例操作，其中，NAN发现窗口(discovery window，简称DW)的序列用于NAN发现，NDL时隙的序列用于NAN数据链路；
图3示出了在NDL时隙期间发生的操作的第一示例实施例；
图4示出了根据此处呈现的实施例的在NDL时隙期间发生的增强操作的第二示例实施例；
图5示出了根据此处呈现的实施例的用于组播数据传输的传输机会(transmission opportunity，简称TXOP)内的操作的示例实施例；
图6示出了根据此处呈现的实施例的寻呼帧格式的示例实施例；
图7示出了根据此处呈现的实施例的在传输数据的通信站中发生的示例操作的流程图；
图8示出了根据此处呈现的实施例的在接收数据的通信站中发生的示例操作的流程图；
图9示出了根据此处呈现的实施例的可以用于实现例如此处描述的设备和方法的计算平台；
图10示出了用于执行此处描述的方法的实施例处理系统的框图；
图11示出了根据此处呈现的实施例的用于通过电信网络传输和接收信令的收发器的框图。
具体实施方式
以下详细论述当前示例实施例的操作和其结构。但应了解，本发明提供的许多适用发明概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅说明本发明的具体结构以及用于操作本发明的具体方式，而不应限制本发明的范围。
一实施例涉及一种用于对等站点之间的数据通信的系统和方法。例如，一个站点生成第一帧，第一帧包括与第二站点相关联的标识以及与将数据传输到第二站点的第一时间周期相关联的第一定时信息，第一时间周期发生在寻呼窗口之后。当在寻呼窗口内，该站点还尝试获得对信道的接入；当该第一站点未获得对信道的接入时，如果该第一站点已经接收到包括与第二时间周期相关联的第二定时信息的第二帧，则修改第一时间周期和第一定时信息；当该第一站点获得对信道的接入时，传输第一帧；在寻呼窗口之后，如果该第一站点能够传输第一帧，则在第一时间周期内传输数据。
本实施例将结合具体内容的示例实施例加以描述，即支持设备到设备通信的通信系统。本实施例可应用于符合标准的通信系统，例如，那些符合第三代合作伙伴计划(ThirdGeneration Partnership Project，简称3GPP)、IEEE 802.11等技术标准的通信系统，以及非符合标准的通信系统，这些通信系统都支持设备到设备通信。
图1示出了第一示例通信系统100。通信系统100包括多个站点(station，简称STA)，例如，STA 110、STA 112、STA 114、STA 116和STA 118。STA通常也可以称为用户设备(user equipment，简称UE)、移动站、移动台、用户、订户、终端、设备、通信设备等。在通信系统100中，第一STA可以直接向第二STA传输帧而无需经过诸如接入点等集中实体。虽然可以理解，通信系统可以采用任意数量的STA，但为了简单起见，仅举例说明五个STA。
如前所述，Wi-Fi联盟正试图通过NAN版本2(NAN Release 2，简称NAN2)计划实现的一个目标是提供具有低功耗的基于邻近性的设备到设备数据连接。因此，需要在NAN2数据操作期间用于信道接入的省电机制。
图2示出了邻居感知网络(neighbor awareness networking，简称NAN)发现和NAN数据链路(NAN data link，简称NDL)的示例操作200，其中，NAN发现窗口(discoverywindow，简称DW)的序列用于NAN发现，NDL时隙的序列用于NAN数据链路。为了使NAN设备能够发现服务或被发现，在NAN发现信道222上使用Wi-Fi联盟NAN版本1(NAN Release 1，简称NAN1)技术规范中指定的同步机制提供其间具有固定间隔的NAN发现窗口(discoverywindow，简称DW)的序列，例如图2所示的DW 210和DW 220。作为示例，2.4GHz频段上的NAN发现信道是IEEE 802.11定义的信道6。NAN设备可以在DW期间竞争NAN发现信道用于发送服务发现帧(service discovery frame，简称SDF)，以便发布或订阅服务。
为了促进设备之间的省电通信，在两个连续DW之间的NAN发现信道222上提供一个或多个基本NDL时隙，例如图2所示的基本NDL时隙230和基本NDL时隙240，其中，两个或多个NAN设备可以会合。基本NDL时隙可以用于交换管理消息，例如，与组形成、数据链路建立和参数协商、补充NDL时隙的分配、信道切换通告、认证、安全密钥分发、关联请求、关联响应、去认证、去关联等相关的消息。基本NDL时隙也可用于交换数据。不同的基本NDL时隙可以分别用于服务不同的服务或不同类别的服务。或者，一个基本NDL时隙可用于服务不同的服务或不同类别的服务。一个服务可以使用多个基本NDL时隙。
可以在算法上从参数，例如NAN簇、NAN数据组、基本DNL时隙支持的服务或服务的类别、或其组合的参数，中推导出同一DW间隔内从DW的开始到第一基本NDL时隙的开始的时间偏移，例如，偏移242。因此，该参数可以是NAN簇标识(identifier，简称ID)、NAN数据组ID、服务名称、服务名称的哈希、服务ID、服务类别、或其组合。服务于相同服务或相同类别服务的后续基本NDL时隙可以是后来固定且预先指定的间隔。或者，可以由相应的服务发布者来确定同一DW间隔内从DW的开始到第一基本NDL时隙的开始的时间偏移，并且在服务发布者广告服务时在DW期间宣布。然而，这可能需要避免或最小化操作基本NDL时隙所需的信令开销。
当对于参与数据组的特定服务或特定NAN设备的数据流量来说，基本NDL时隙的分配不足时，可以提供附加的补充NDL时隙，例如，图2中的补充NDL时隙250和补充NDL时隙260。可以在NAN发现信道或其它Wi-Fi频率信道(例如，图2中的信道X 262)上分配补充NDL时隙。可以使用基本NDL时隙来传递用于分配补充NDL时隙的消息。这将给予更大的灵活性用以为补充NDL时隙分配时间和频率资源以及协商诸如接入相关参数、安全性相关参数等用于操作补充NDL时隙的其它参数。在DW期间传递用于分配补充NDL时隙的消息可能是不可取的，因为这些信息可能会在DW期间阻塞信道并且危及系统同步和服务发现的性能，而这二者是DW的两个主要目的。
基本NDL时隙使用具有低信令开销或无信令开销的简单分配方案，可选补充NDL时隙提供更大的灵活性并且仅在需要时分配，则基本NDL时隙和可选补充NDL时隙的组合这一设计有助于满足NAN2数据通信的各种现实使用场景的需求。
如图2所示，每个基本NDL时隙(例如，基本NDL时隙240)和补充NDL时隙(例如，补充NDL时隙250)具有相同的结构，其由寻呼窗口(例如，寻呼窗口242)和数据传输(transmission，简称Tx)窗口(例如，数据传输窗口244)按一定顺序组成。为了省电，STA可以在DW之后进入省电模式。然而，所有STA会在其相关联的基本NDL时隙，以及其相关联的补充NDL时隙(如果有的话)，的寻呼窗口期间醒来，以便传输或接收寻呼消息。
寻呼窗口中的寻呼消息用于数据源STA(即，传输数据的STA)通知一个或多个目标数据宿STA(即，针对接收数据的STA)在紧随寻呼窗口(例如，寻呼窗口242)之后的数据传输窗口(例如，数据传输窗口244)期间即将发生的数据传输。寻呼消息包括每个目标数据宿STA的标识或标识一组目标数据宿STA的组标识。如果STA在寻呼窗口期间没有接收到针对其(或其组)的任何寻呼消息，则STA可以在该寻呼窗口结束时进入省电模式直到(相关联的基本NDL时隙和/或相关联的补充NDL时隙的)下一个相关联的寻呼窗口或下一个DW，其中以先到者为准，因为此时STA不期望在紧随该寻呼窗口(其中STA没有接收到针对其的寻呼消息)之后的数据传输窗口期间接收任何数据。
在寻呼窗口期间成功接收到针对其或其组的寻呼消息的STA可以在同一寻呼窗口中的预先指定的短间隔(例如，IEEE 802.11标准中定义的短帧间间隔(short inter-framespace，简称SIFS)，其通过引用并入本文)内向对应的数据源STA传输回寻呼确认消息。已经在寻呼窗口期间发送寻呼消息但尚未在预先指定的短间隔内接收到相应寻呼确认消息的数据源STA可以在该寻呼窗口结束时进入省电模式直到(相关联的基本NDL时隙和/或相关联的补充NDL时隙的)下一个相关联的寻呼窗口或下一个DW，其中以先到者为准，因为此时该数据源STA可以确定附近没有目标数据宿STA接收数据，因而可以确定不需要传输数据。
图3示出了在NDL时隙，例如图2中的基本NDL时隙230和补充NDL时隙250，期间发生的操作300的示例实施例。操作300可以指示STA参与直接STA到STA通信时一个或多个STA中发生的操作。如图3所示，在时间T0 360处，其标记NDL时隙301的寻呼窗口309的开始，诸如STA1 302、STA2 304、STA3 306和STA4 308等多个STA醒来。STA1 302具有要发送到STA2304的数据(例如，数据340)，STA3 306具有要发送到STA4 308的数据(例如，数据350)。因此，STA1 302生成包括STA2 304的标识的寻呼消息(例如，寻呼310)。类似地，STA3 306生成包括STA4 308的标识的寻呼消息(例如，寻呼320)。
寻呼消息寻呼310和寻呼320的生成分别触发STA1 302和STA3 306通过启动退避(backoff，简称BO)定时器上的随机值并检测信道是否已经空闲了一个时间周期来开始信道竞争过程，该时间周期等于IEEE 802.11标准中定义的分布式帧间间隔(distributedinter-frame space，简称DIFS)。在时间T1 362处，STA1 302和STA3 306中的每一个检测到信道已经空闲了一个DIFS周期，并且以恒定和预先指定的速率开始倒数其退避定时器直到STA1 302和STA3 306中的每一个检测到信道变得繁忙或者其退避定时器到达零，其中以先到者为准。在图3所示的特定示例中的时间T2 364处，STA1 302通过将其退避定时器先倒数到零赢得了信道竞争，并传输寻呼310。STA3 306检测到信道变得繁忙，并暂停其退避定时器的倒数。
STA2 304成功接收寻呼310，然后STA2 304可以在等待一个IEEE 802.11标准中定义的短帧间间隔(short inter-frame interval，简称SIFS)之后向STA1 302传输寻呼确认消息(例如，PA 315)。为了使STA3 306重新开始倒数其退避时间，STA3 306需要再次检测到信道空闲了一个DIFS周期。因为SIFS短于DIFS，所以STA3 306在寻呼310和PA 315之间的空闲周期内无法重新开始倒数其退避定时器。STA2 304对PA 315的传输重置了STA3 306检测信道已经空闲了一个DIFS周期的尝试。STA3 306需要等到时间T3 366才能重新开始倒数其退避时间，时间T3 366是PA 315结束之后的一个DIFS周期。最终，在时间T4 368处，STA3306将其退避定时器倒数到零，并传输寻呼320。STA4 308成功接收寻呼320，然后在向STA3306传输寻呼确认消息(即，PA 330)之前等待一个SIFS周期。
在时间T5 370处，其标记NDL时隙301的数据传输窗口331的开始，为了传输其数据，STA1 302和STA3 306中的每一个通过启动其退避定时器上的第二随机值并检测信道是否已经空闲了一个DIFS周期来开始第二信道竞争过程。同时，STA2 304和STA4 308保持清醒以便接收它们各自的数据。在时间T6 372处，STA1 302和STA3 306中的每一个检测到信道已经空闲了一个DIFS周期，并开始倒数其各自的退避定时器。在图3所示的特定示例中的时间T7 374处，STA1 302再次赢得信道竞争，并传输数据340。STA3 306检测到信道变得繁忙，并暂停对其退避定时器的倒数。STA2 304成功接收数据340，然后在向STA1 302传输确认(acknowledgement，简称ACK)帧(即，ACK 345)之前等待一个SIFS周期。STA3 306等到时间T9 378才能重新开始倒数其退避时间，时间T9 378是ACK 345结束之后的一个DIFS周期。最终，在时间T10 380处，STA3 306将其退避定时器倒数到零，并传输数据350。STA4 308成功接收数据350，然后STA4 308可以在等待一个SIFS周期之后向STA3 306传输确认帧(即，ACK 355)。
从功耗和信道效率的观点来看，操作300中存在若干缺点。首先，数据源STA(例如，STA1 302和STA3 306)不仅在传输寻呼消息时需要竞争信道，而且在传输数据时也需如此。竞争信道对STA来说是耗电的，因为当为传输而竞争信道时，STA通常不处于省电模式。因此，进行两次信道竞争会给数据源STA造成更多的功耗。此外，对于在寻呼窗口期间已经接收到有效寻呼消息的数据宿STA(例如，STA2 304和STA4 308)来说，它需要在寻呼窗口之后保持清醒直到它接收到其数据，因为它不知道其相应的数据源STA会在何时通过赢得信道竞争来获得信道接入并开始传输数据。在图3所示的示例中，STA2 304需要在T5 370和T7374之间保持清醒，STA4 308需要在T5 370和T10 380之间保持清醒，即使在那些时间间隔内没有数据传输给它们。寻呼窗口之后的等待周期过长可能会浪费数据宿STA的电池电量。其次，由于用于避免冲突的随机退避周期和在STA可以开始或重新开始其随机退避之前的DIFS等待周期，在信道竞争期间的信道利用效率(或信道效率)也很低。在图3所示的示例中，由于这些原因，信道不用于T5 370与T7 374之间的传输以及T8 376与T10 380之间的传输。
在NAN2能够很好地扩展所需的高密度环境中，由于提高的冲突概率以及响应于提高的冲突概率的随机退避的延长的最大窗口大小，数据源STA和数据宿STA上的低功率效率以及低信道利用效率等所有这些问题将会每况愈下。在这种情况下，要求数据源STA进行两次信道竞争(即，传输寻呼消息时和传输数据时)以使信道竞争的数量加倍只会让所有问题变得更糟。因此，期望同一数据源STA在数据传输窗口期间传输数据时可以避免第二次竞争信道。
根据示例实施例，此处公开了一种用于避免两次竞争信道的方法。根据本示例实施例的一个方面，数据源STA可以竞争信道用于在寻呼窗口期间将寻呼消息传输到一个或多个数据宿STA。寻呼消息可以包括数据宿STA的一个或多个标识，其中，每个标识可以是单个标识或组标识。寻呼消息还可以包括定时信息，该定时信息指定在紧随用于将数据传输到数据宿STA的寻呼窗口之后的数据传输窗口期间发生的时间周期。在成功传输寻呼消息之后，该成功传输过程可以包括从数据宿STA接收到对寻呼消息的肯定确认，数据源STA可以在指定的时间周期内将数据传输到数据宿STA而不需要第二次竞争信道。并且，在数据传输窗口期间，已经接收到寻呼消息的数据宿STA仅需要在指定的时间周期内醒着以接收数据。
图4示出了在NDL时隙，例如图2中的基本NDL时隙230或补充NDL时隙250，期间发生的增强操作400的示例实施例。操作400可以指示STA参与直接STA到STA通信时一个或多个STA中发生的操作。如图4所示，在时间T0 460处，其标记NDL时隙401的寻呼窗口409的开始，诸如STA1 402、STA2 404、STA3 406和STA4 408等多个STA醒来。STA1 402具有要发送到STA2 404的数据(例如，数据440)，STA3 406具有要发送到STA4 408的数据(例如，数据450)。STA1 402生成寻呼消息(例如，寻呼410)，该寻呼消息包括STA2 404的标识以及指定在紧随寻呼窗口409之后的数据传输(transmission，简称Tx)窗口431期间发生的时间周期的定时信息，该时间周期称为传输机会(transmission opportunity，简称TXOP)(例如，图4中时间点T5 470和T6 472之间发生的TXOP1 433)。该标识用于标识需要在指定时间周期内醒着以接收数据(例如，数据440)并传输ACK帧(例如，ACK 445)的STA(例如，STA2 404)。
TXOP(例如，图4中的TXOP1 433)是在期间STA(例如，STA1 402)有权发起到信道上的帧交换的时间间隔。图5示出了使用极高吞吐量(very high throughput，简称VHT)多用户(multi-user，简称MU)PHY协议数据单元(PHY protocol data unit，简称PPDU)的多播数据传输的TXOP 500内的操作的示例实施例。如图5所示，TXOP 500不仅包括数据源STA或AP传输数据505所需的时间，而且包括一个或多个数据宿STA各自传输确认(acknowledgement，简称ACK)或诸如BA/ACK 510和BA/ACK 512等的块ACK(block ACK，简称BA)帧所需的时间，加上数据源STA或AP将一个或多个诸如BAR 515和BAR 517等的块ACK请求(block ACK request，简称BAR)帧传输到一个或多个数据宿STA所需的时间，再加上其间所有短帧间间隔(short inter-frame space，简称SIFS)。
返回参考图4，在寻呼消息(例如，寻呼410)中，根据第一示例实施例，指定TXOP(例如，TXOP1 433)的信息可以包括TXOP的开始时间(例如，T5 470)和TXOP的持续时间。数据源STA(例如，STA1 402)可以基于要传输的数据量、要用于传输数据的调制编码方案(modulation and coding scheme，简称MCS)、传输任意ACK、BA或BAR帧所需的时间、以及其间所需的任意SIFS来估计TXOP的持续时间。或者，根据第二示例实施例，指定TXOP(例如，TXOP1 433)的信息可以包括TXOP的开始时间(例如，T5 470)和TXOP的结束时间(例如，T6472)，其中TXOP的结束时间等于TXOP的开始时间与持续时间之和。因此，作为说明性示例，根据第一示例实施例，寻呼410可以包括STA2的标识(例如，在标识字段中)、T5 470的值(例如，在TXOP开始时间字段中)和TXOP1 433的持续时间(例如，在TXOP持续时间字段中)。或者，作为另一说明性示例，根据第二示例实施例，寻呼410可以包括STA2的标识(例如，在标识字段中)以及T5 470和T6 472的值(例如，分别在TXOP开始时间字段和TXOP结束时间字段中)。
类似地，STA3 406生成要发送到STA4 408的寻呼消息(例如，寻呼420)。寻呼420可以包括STA4 408的标识、STA3 406为了传输数据到STA4 408最初希望订阅的TXOP2的开始时间、以及TXOP2的持续时间(根据如前所述的第一示例实施例)。或者，寻呼420可以包括STA4的标识、TXOP2的开始时间以及TXOP2的结束时间(根据如前所述的第二示例实施例)，其中TXOP2的结束时间等于TXOP2的开始时间与持续时间之和。应注意，图4中未示出TXOP2，因为在图4所示的示例中，TXOP2未被最终实现。寻呼420以虚线示出是因为由于STA1 402竞争并获得信道，寻呼420实际上并没有被传输。
在数据源STA(例如，STA1 402和STA3 406)能够检测到任意其它STA的寻呼消息或寻呼确认(paging acknowledgement，简称PA)消息之前，该STA希望从数据传输窗口的开始(例如，图4中数据传输窗口431的T5 470)处订阅信道。因此，STA1 402在寻呼410中希望订阅的TXOP1 433的开始时间是T5 470，且STA3在寻呼420中最初希望订阅的TXOP2的开始时间也是T5 470。
寻呼消息寻呼410和寻呼420的生成分别触发STA1 402和STA3 406通过各自启动其退避定时器上的随机值并检测信道是否已经空闲了一个DIFS周期来开始信道竞争过程。在时间T1 462处，STA1 402和STA3 406中的每一个检测到信道已经空闲了一个DIFS周期，并且以恒定和预先指定的速率开始倒数其各自的退避定时器直到STA1 302和STA3 306中的每一个检测到信道变得繁忙或者其退避定时器到达零，其中以先到者为准。在图4所示的特定示例中的时间T2 464处，STA1 402通过将其退避定时器先倒数到零赢得了信道竞争，并传输寻呼410(其由PA 415确认)。STA3 406检测到信道变得繁忙，从而暂停其退避定时器的倒数。STA3 406解码寻呼410并了解到STA1 402已经订阅了T5470和T6 472之间的时间周期，该时间周期与STA3 406最初希望订阅的时间周期(每寻呼420)重叠。
结果，为了订阅新的TXOP(例如，在图4中的T7 474和T8 476之间出现的TXOP3435)，STA3 406放弃即将进行的寻呼420的传输并将寻呼420替换为新的寻呼消息寻呼425，新的TXOP发生在与之其间具有诸如短帧间间隔(short inter-frame space，简称SIFS)等预先指定的短间隔的TXOP1 433之后。STA3 406计算TXOP3 435的开始时间(例如，T7 474)等于预先指定的短间隔(例如，SIFS)与TXOP1 433的结束时间(例如，T6 472)之和，其中的后者是直接从寻呼410(根据第二示例实施例)中获得的或者计算为等于TXOP1 433的开始时间与持续时间之和(二者都是从根据第一示例实施例的寻呼410中获得的)。因此，T7 474总是大于T6 472，以确保TXOP1 433和TXOP3 435之间没有重叠。STA3 406可以根据如上所述STA1 402所使用的相同方法来估计其自己的TXOP(例如，TXOP3 435)的持续时间。根据指定订阅的TXOP的信息的第一示例实施例，如前所述，寻呼425可以包括STA4 408的标识(例如，在标识字段中)、T7 474的值(例如，在TXOP开始时间字段)和TXOP3 435的持续时间(例如，在TXOP持续时间字段中)。或者，根据指定订阅的TXOP的信息的第二示例实施例，如前所述，寻呼425可以包括STA4 408的标识(例如，在标识字段中)以及T7 474和T8 476的值(例如，分别在TXOP开始时间字段和TXOP结束时间字段中)，其中T8 476等于T7 474与TXOP3435的持续时间之和。
显而易见的是，为了订阅新的TXOP而放弃即将进行的寻呼420的传输并将寻呼420替换为新的寻呼消息寻呼425的步骤可以简单地实现为：修改寻呼420中的对应值，因而是在本示例实施例的精神内的。应当注意，如果存在不止一个能够在数据源STA之前传输其各自的寻呼消息的其它STA，则数据源STA可以不止一次地修改其规划的TXOP的定时信息。在时间T3 466处，因为信道已经空闲了一个DIFS周期，STA3 406重新开始倒数其退避定时器。在时间T4 368处，STA3 306将其退避定时器倒数到零，并传输寻呼425(其由PA 430确认)。
订阅的TXOP的开始时间、结束时间和持续时间可以以微秒、毫秒或诸如时间块等的任意预先指定的时间单位为单位来表示。同一NDL时隙内所有订阅的TXOP的开始时间和结束时间可以表示为来自公共定时参考的时间偏移，例如，该NDL时隙的寻呼窗口的开始(例如，图4中的T0 460)或该NDL时隙的数据传输窗口的开始(例如，图4中的T5 470)。或者，每个单独订阅的TXOP的开始时间和结束时间可以表示为来自携带开始时间和结束时间的帧的结束处的时间偏移。
在接收到寻呼410之后，STA2 404可以向STA1 402发送回寻呼确认(pagingacknowledgement，简称PA)消息(例如，PA 415)。PA 415用作STA2 404将清醒并准备好在指定时间周期(例如，TXOP1 433)内接收数据的指示。根据PA消息的示例实施例，PA消息(例如，PA 415)还可以包括从相应的寻呼消息(例如，寻呼410)中获得的指定TXOP(例如，TXOP1433)的定时信息。如前所述，如果同一NDL时隙内所有订阅的TXOP的定时信息表示为来自公共定时参考的时间偏移，则STA2 404可以将寻呼消息(例如，寻呼410)中的定时信息直接复制到其PA消息(例如，PA 415)中。例如，如果寻呼410包括T5 470的值和T6 472的值(例如，分别在TXOP开始时间字段和TXOP结束时间字段中)，则PA 415也包括T5 470的值和T6 472的值(例如，分别在TXOP开始时间字段和TXOP结束时间字段中)。再如，如果寻呼410包括T5470的值和TXOP1的持续时间的值(例如，分别在TXOP开始时间字段和TXOP持续时间字段中)，则PA 415也包括T5 470的值和TXOP1的持续时间的值(例如，分别在TXOP开始时间字段和TXOP持续时间字段中)。如前所述，如果每个单独订阅的TXOP的开始时间和结束时间表示为来自携带开始时间和结束时间的帧的结束处的时间偏移，则STA2 404可以通过复制接收到的寻呼消息(例如，寻呼410)中的开始时间和结束时间，然后用从携带寻呼消息(例如，寻呼410)的帧的结束到携带PA消息(例如，PA 415)的帧的结束的持续时间跨度减去它们，来调整其PA消息(例如，PA 415)中的定时信息。STA2 404应维护TXOP持续时间的值，如果它包括在PA消息中。对数据宿STA发送的确认消息中订阅的TXOP的定时信息进行复制，包括进行必要调整，有助于确保更多在附近操作的STA可以解码订阅的TXOP的定时信息，从而减少互为隐藏节点的STA对信道进行重叠订阅的机会。类似地，在接收到寻呼425之后，STA4 408可以向STA3 406发送包括指定TXOP(例如，TXOP3 435)的定时信息的寻呼消息(例如，PA430)。
附近可能存在其它符合IEEE 802.11但可能不符合Wi-Fi联盟定义的NAN2规范的Wi-Fi STA或AP。这些Wi-Fi STA或AP也可以在寻呼窗口期间竞争同一信道以便传输它们的数据。即使在寻呼窗口期间它们最初可能在信道竞争中输给了STA1 402，但是一旦信道空闲超过一个DIFS周期，这些非符合NAN2的Wi-Fi STA中的一个最终有可能赢得信道竞争并开始传输数据，其数据传输可以非常广泛以至于其最终可能与STA1 402已经订阅的TXOP1433重叠。该数据传输可以发生，是因为这些非符合NAN2的Wi-Fi STA不知道订阅的TXOP1433并且假设信道是空闲的且可为它们所用。因此，为了确保其正在订阅的TXOP不会被其它符合IEEE 802.11但不符合NAN2的设备所干扰，STA1 402还在携带寻呼410的帧中包括了持续时间字段。
根据IEEE 802.11标准，虚拟信道感知(channel sensing，简称CS)功能由IEEE802.11的媒体接入控制(Media Access Control，简称MAC)层使用网络分配向量(networkallocation vector，简称NAV)提供。NAV是当信道上的通信不是由STA或AP发起时的时间周期的指示符，该指示符由每个Wi-Fi STA和AP来维护。接收到有效帧的任意Wi-Fi STA或AP应随着该帧的MAC帧头中的持续时间字段中接收到的值来更新其NAV，其中该帧的MAC帧头中的地址1字段，也称为接收方地址(receiver address，简称RA)字段，中的值不是该STA或AP的MAC地址。NAV可以被认为是以均匀的速率倒数到0的计数器。当计数器为0时，虚拟CS功能指示信道空闲。当非零时，信道正忙，因此不能(或不应)被接入。
因此，STA1 402可以设置携带寻呼410的帧中的持续时间字段的值，使得一旦STA402在时间T2 464处赢得了信道竞争就阻止任何非符合NAN2的Wi-Fi STA在寻呼窗口期间获得信道接入。例如，STA1 402可以将携带寻呼410的帧中的持续时间字段的值设置为等于时间T5 470减去STA1 402生成寻呼410的时间再减去携带寻呼410的帧的持续时间。这样，STA1 402就保护了信道在寻呼窗口的剩余部分不被非符合NAN2的STA接入。然后，通过在时间T2 464处成功传输携带寻呼410的帧，STA1 402不仅保护了其尝试订阅的TXOP1 433，而且为其它NAN2数据源STA(例如，STA3 406)保护了寻呼窗口(例如，寻呼窗口409)的其余部分用以传输它们各自的寻呼消息。
应注意，符合NAN2的STA(例如，STA2 404、STA3 406和STA4 408)将不会随着在携带寻呼410的帧的持续时间字段中找到的值来更新其NAV。因此，符合NAN2的STA(例如，STA2404、STA3 406和STA4 408)可以基于前面描述的操作在寻呼窗口的其余部分期间继续尝试接入信道。在响应于寻呼410时，STA2 404可以在携带PA 415的帧中包括持续时间字段，并将携带PA 415的帧中的持续时间字段的值设置为等于携带寻呼410的帧中的持续时间字段的值减去携带PA 415的帧的持续时间再减去SIFS的持续时间。类似地，STA3 406最初可以在携带寻呼420的帧中包括持续时间字段，并将携带寻呼420的帧中的持续时间字段的值设置为等于时间T5 470减去STA3 406生成寻呼420的时间再减去携带寻呼420的帧的持续时间。随后，STA3 406可以在携带寻呼425的帧中包括持续时间字段，并将携带寻呼425的帧中的持续时间字段的值设置为等于时间T5 470减去STA3 406生成寻呼425的时间再减去携带寻呼425的帧的持续时间。在响应于寻呼425时，STA4 408可以在携带PA 430的帧中包括持续时间字段，并将携带PA 430的帧中的持续时间字段的值设置为等于携带寻呼425的帧中的持续时间字段的值减去携带PA 430的帧的持续时间再减去SIFS的持续时间。或者，传输携带寻呼消息或寻呼确认消息的帧的所有符合NAN2的STA(例如，STA1 402、STA2 404、STA3406和STA4 408)可以将携带寻呼消息或寻呼确认消息的帧的持续时间字段的值设置成仅是寻呼窗口的预先指定的持续时间。尽管这种替代可能会过度保护寻呼窗口，但是它使符合NAN2的STA(例如，STA1 402、STA2 404、STA3 406和STA4 408)免于计算帧中持续时间字段所要设置的值。
然后，在数据传输窗口431的开始T5 470处，STA1 402开始向STA2 404传输数据440而不必再次竞争信道，因为没有其它能够在该时刻获得信道接入的(符合NAN2或非符合NAN2的)Wi-Fi STA。在接收到数据440之后的SIFS周期，STA2 404将确认(acknowledgement，简称ACK)帧(例如，ACK 445)发送回STA1 402。然后，如果STA1 402和STA2 404没有根据在寻呼窗口期间较早传输或接收的寻呼消息进行传输或接收的附加数据，则它们可以进入省电模式。同时，STA3 406和STA4 408可以在TXOP1 433的时间周期内以省电模式运行，因为它们不期望传输或接收任何数据。取决于它们的实现方式，STA3 406和STA4 408可以在TXOP1 433结束时或恰好在时间T7 474之前的短时刻醒来。然后，在时间T7 474(对应于TXOP3 435的开始)处，STA3 406开始向STA4 408传输日期450而不必再次竞争信道。在接收到数据450之后的SIFS周期，STA4 408将确认(acknowledgement，简称ACK)帧(例如，ACK 455)发送回STA3 406。
因此，STA3 406和STA4 408(在图4中)在省电模式下能够比STA3 306和STA4 308(在图3中)运行得更久。并且，信道在图4中的数据传输窗口431期间比在图3中的数据传输窗口331中能更高效地被利用。
由于NAN2STA在数据传输窗口期间所使用的所有帧间间隔都是短于DIFS的SIFS，所以，直到所有订阅的TXOP都已完成或直到数据传输窗口结束，其中以先到者为准，非符合NAN2的Wi-FiSTA或AP才能检测到信道已经空闲了一个DIFS周期。因此，非符合NAN2的Wi-FiSTA或AP在数据传输窗口期间不能中断NAN2数据传输。这与NAN2的设计理念是一致的，该理念是：在指定NDL时隙内尽可能高效地打包所有NAN2数据(从而需要更少的指定NDL时隙)以降低这些符合NAN2的STA上的功耗。因此，除非没有足够的NAN2数据来填充NDL时隙，指定NDL时隙几乎可以专门由符合NAN2的STA使用。在符合NAN2的STA最终在NDL时隙和DW之外进入省电模式时，非符合NAN2的Wi-Fi STA或AP最终将能够竞争信道以传输它们各自的数据。因此，可以通过仔细配置NDL时隙的数量和持续时间来维护符合NAN2的STA和非符合NAN2的Wi-Fi STA之间的整体公平性。
数据源STA可以通过将多个寻呼消息打包成数据源STA传输的一个帧来订阅不止一个TXOP，每个TXOP针对不同的STA，一个寻呼消息针对每个订阅的TXOP。数据源STA可能需要确保这些订阅的TXOP按顺序排列，这些TXOP的指定定时信息彼此不重叠，并且在任何两个相邻TXOP之间存在预先指定的短间隔(例如，SIFS)。在这种情况下，将存在被传输回数据源STA的多个帧，每个帧携带寻呼确认消息。携带寻呼确认消息的每个帧由作为相应寻呼消息的目标接收者的数据宿STA进行传输。这些携带寻呼确认消息的帧按顺序进行传输，该顺序与将相应寻呼消息打包在从数据源STA接收到的帧中的顺序相同，并且在任意两个携带相邻寻呼确认消息的相邻帧之间存在预先指定的短间隔(例如，SIFS)。
传统上，如果MAC帧头中的接收方地址是广播地址或与STA的MAC地址匹配的单个地址，则STA需要处理超出该帧的MAC帧头的帧的内容。这种做法有助于节省STA上的功耗，因为STA不处理不针对其的帧。由于寻呼消息和寻呼确认消息包含需要由不是目标数据宿STA的其它STA处理的定时信息，因此期望寻呼消息和寻呼确认消息由新型帧(例如，寻呼帧)来携带，使得所有符合NAN2的STA可以，例如基于帧类型，容易地识别接收到的帧是寻呼帧。然后，这些符合NAN2的STA中的每一个可以将特殊处理规则应用于接收到的寻呼帧，使得即使MAC帧头中的接收方地址不是广播地址也不与STA的MAC地址相匹配，STA仍然处理包含在寻呼帧中寻呼消息或寻呼确认消息中的定时信息，并遵从所包含的TXOP，例如，通过订阅在已被另一STA订阅的指定TXOP之后的SIFS中发生的其自己的TXOP。如前所述，这些符合NAN2的STA还应用另一特殊处理规则，其关于不随着接收到的寻呼帧中的持续时间字段中的值来更新它们各自的NAV，以便它们可以在寻呼窗口的剩余部分期间继续尝试接入信道用以传输寻呼消息。
根据示例实施例，这样一个新的寻呼帧是基于IEEE 802.11标准中定义的供应商特定公共行为帧的。图6示出了示例寻呼帧600。如图6所示，寻呼帧600包括MAC帧头605、帧体610和帧校验和(frame check sum，简称FCS)615。MAC帧头605包括帧控制字段620、持续时间字段622(如前所述)、地址1字段624(其也称为接收方地址(receiver address，简称RA)字段)、地址2字段626(其也称为发送方地址(transmitter address，简称TA)字段)、地址3字段628和序列控制字段630。寻呼帧的帧体字段的格式和内容在下面表1中定义。
表1：寻呼帧的帧体字段的格式和内容
Figure BDA0001431312060000111
类别字段包含指示该帧是IEEE 802.11定义的公共行为帧的值。行为字段包含指示公共行为帧是供应商特定公共行为帧的值。组织唯一标识(organizationally uniqueidentifier，简称OUI)字段包含以十六进制表示的值50-6F-9A，该值表示标识是Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance，简称WFA)特定OUI。OUI类型字段包含指示供应商特定公共行为帧的类型是寻呼帧的值(例如，以十六进制表示的值14)。
如果寻呼帧由数据源STA发送，则表1所示的属性字段可以包含一个或多个寻呼属性，每个寻呼属性包括订阅TXOP的寻呼消息。寻呼帧中包括的每个属性的属性标识(identifier，简称ID)子字段指示是哪个属性。数据源STA可以使用寻呼帧通过在寻呼帧中包括不止一个寻呼属性来订阅不止一个TXOP，其中一个寻呼属性针对每个订阅的TXOP。寻呼属性的格式和内容在下面表2中定义。属性ID字段包含指示属性类型为寻呼属性的值(例如，以十六进制表示的值10)。长度字段包含等于寻呼属性中剩余字段的长度的值。TXOP开始时间字段和TXOP结束时间字段分别包含等于订阅的传输机会(transmissionopportunity，简称TXOP)的开始时间和结束时间的值。被寻呼ID字段包含被寻呼的STA的一个或多个标识(identifier，简称ID)。一个或多个标识可以是被寻呼的STA的一个或多个单个标识，例如，被寻呼的STA的MAC地址。或者标识可以是标识一组被寻呼的STA的组标识。
表2：寻呼属性的格式和内容
Figure BDA0001431312060000121
被寻呼ID首先出现在被寻呼ID字段中的数据宿STA负责将寻呼确认消息传输回数据源STA。如果寻呼帧中有不止一个寻呼属性，则会有不止一个负责的数据宿STA。每个负责的数据宿STA基于其对应寻呼属性出现在接收到的寻呼帧中的顺序，确定其传输携带其寻呼确认消息的寻呼帧的定时时间。由于寻呼确认消息的长度(从而，携带寻呼确认消息的寻呼帧的持续时间)和携带两个相邻寻呼确认消息的两个相邻寻呼帧之间的SIFS周期是固定且预先指定的，所以一旦知道该顺序，就可以从算法上推导出传输携带寻呼确认消息的寻呼帧的定时时间。
如果寻呼帧由数据宿STA发送，则表1中的属性字段可以包含一个寻呼确认(acknowledgement，简称ACK)属性，其包括寻呼确认消息。由于接收寻呼消息和传输寻呼确认消息之间的严格定时时间，一个寻呼帧只能包含一个寻呼确认消息，因此一次只能有一个寻呼确认(acknowledgement，简称ACK)属性。这也有助于确保携带寻呼确认消息的寻呼帧的持续时间是固定且可预测的。寻呼ACK属性的格式和内容在下面表3中定义。属性ID字段包含指示属性类型为寻呼ACK属性的值(例如，以十六进制表示的值11)。长度字段包含等于寻呼ACK属性中剩余字段的长度的值。TXOP开始时间字段和TXOP结束时间字段分别包含等于订阅的传输机会(transmission opportunity，简称TXOP)的开始时间和结束时间的值，该开始时间和结束时间是从相应寻呼消息中复制的。
表3：寻呼ACK属性的格式和内容
Figure BDA0001431312060000122
Figure BDA0001431312060000131
作为如前所述的第二实施例的一个示例，如表2和表3所示，在寻呼属性和寻呼ACK属性中包括TXOP结束时间字段。如果使用如前所述的第一实施例，那么这些TXOP结束定时字段应该替换为TXOP持续时间字段。
图7示出了在传输数据的通信站中发生的示例操作700的流程图。操作700可以指示通信站传输数据时在诸如NAN2STA等的通信站中发生的操作。
操作700开始于通信站生成第一寻呼消息，第一寻呼消息包括该站希望传输数据的第一时间周期的定时信息(框710)。该站发起用于在寻呼窗口期间传输第一寻呼消息的信道竞争(框720)。然后，该站判断它是否赢得了信道竞争(框730)。如果否，则该站进一步判断它是否已经接收到第二寻呼消息或寻呼确认(acknowledgement，ACK)消息，该寻呼确认消息携带另一站点希望进行传输的第二时间周期的定时信息(框740)。如果在框740中该站确定它未接收到第二寻呼消息或寻呼确认消息，则该站进一步判断寻呼窗口是否已经结束(框760)。如果在框740中该站确定它已经接收到第二寻呼消息或携带第二时间周期的定时信息的寻呼确认消息，则该站修改第一寻呼消息中的第一时间周期的定时信息，使得经过修改的第一时间周期以其间一个短间隔(例如，SIFS)跟随在第二时间周期之后(框750)，然后该站判断寻呼窗口是否已经结束(框760)。如果在框760中该站确定寻呼窗口已经结束，则该站可以进入省电模式(框770)。如果在框760中该站确定寻呼窗口尚未结束，则该站返回以判断它是否赢得了信道竞争(框730)。如果在框730中该站确定它已经赢得了信道竞争，则该站发送第一寻呼消息(框780)。在寻呼窗口之后，该站可以在第一时间周期之外进入省电模式(框785)。该站退出省电模式，并在第一时间周期内发送数据(框790)。然后，该站可以进入省电模式(框770)。
图8示出了在接收数据的通信站中发生的示例操作800的流程图。操作800可以指示通信站接收数据时在诸如NAN2STA等的通信站中发生的操作。
操作800开始于通信站判断它在寻呼窗口期间是否已经接收到针对其或其组的一个或多个寻呼消息(框810)。如果否，则该站可以在寻呼窗口之后进入省电模式(框820)。如果在框810中该站确定它已经接收到针对其或其组的一个或多个寻呼消息，则该站存储来自接收到的一个或多个寻呼消息中的一个或多个时间周期的定时信息(框830)。在寻呼窗口之后，该站可以在一个或多个时间周期之外进入省电模式(框840)。该站退出省电模式，并在一个或多个时间周期内接收一个或多个数据(框850)。然后，该站可以进入省电模式(框820)。
此处描述的示例实施例仅使用Wi-Fi联盟邻居感知网络(neighboring awarenessnetwork，简称NAN)站作为示例通信站。相同实施例可以应用于任意对等无线通信，例如，基于蓝牙(Bluetooth，简称BT)、蓝牙低功耗(Bluetooth low energy，简称BLE)、ZigBee、IEEE802.15.4、IEEE 802.15.8(对等感知通信或PAC)、IEEE 802.11s网状网络的演进、长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)设备到设备(device-to-device，简称D2D)等的通信。
图9是处理系统900的框图，该处理系统可以用来实现此处公开的设备和方法。特定设备可以使用所示的所有组件，或所述组件的仅一子集，并且设备之间的集成度可能不同。此外，设备可以包含组件的多个实例，例如，多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等。处理系统可以包括配备有一个或多个输入/输出设备的处理单元905，例如，人性化接口915(包括扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、按键、键盘、打印机等)、显示器910等。处理单元可以包括：中央处理器(central processing unit，简称CPU)920、存储器925、大容量存储设备930、视频适配器935、以及连接到总线945的I/O接口940。
总线可以是任意类型的若干总线架构中的一个或多个，包括存储总线或存储控制器、外设总线、视频总线等等。CPU可包括任意类型的电子数据处理器。存储器可包括任意类型的系统存储器，例如，静态随机存取存储器(static random access memory，简称SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory，简称DRAM)、同步DRAM(synchronous DRAM，简称SDRAM)、只读存储器(read-only memory，简称ROM)或其组合等等。在一实施例中，存储器可包括在开机时使用的ROM以及在执行程序时使用的存储程序和数据的DRAM。
大容量存储设备可包括任意类型的存储设备，其用于存储数据、程序和其它信息，并使这些数据、程序和其它信息可通过总线接入。大容量存储设备可包括例如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等中的一个或多个。
视频适配器和I/O接口提供接口以将外部输入和输出设备耦合到处理单元。如图所示，输入和输出设备的示例包括耦合到视频适配器的显示器以及耦合到I/O接口的鼠标/键盘/打印机。其它设备可以耦合到处理单元，并且可以使用额外的或更少的接口卡。例如，诸如通用串行总线(universal serial bus，简称USB)(未示出)等的串行接口可以用于为打印机提供接口。
处理单元还包括一个或多个网络接口950，网络接口950可以包括诸如以太网电缆等的有线链路，和/或用以接入节点或诸如邻居感知网络(neighbor awareness network，简称NAN)等的不同网络955的无线链路。网络接口允许处理单元经由网络与远程单元通信。例如，网络接口可以经由一个或多个发射器/发射天线以及一个或多个接收器/接收天线提供无线通信。在一实施例中，处理单元与局域网或者广域网耦合以进行数据处理以及与远端设备比如其它处理单元、因特网、远端存储设备等进行的通信。
图10示出了用于执行此处描述的方法的具体化处理系统1000的框图，处理系统1000可以安装在主机设备中。如图所示，处理系统1000包括处理器1004、存储器1006和接口1010-1014，其可以(或可以不)布置为如图10所示。处理器1004可以是用于执行计算和/或其它处理相关任务的任意组件或组件的集合，且存储器1006可以是用于存储供处理器1004执行的程序和/或指令的任意组件或组件的集合。在一实施例中，存储器1006包括非瞬时性计算机可读介质。接口1010、1012、1014可以是允许处理系统1000与其它设备/组件和/或用户通信的任意组件或组件的集合。例如，接口1010、1012、1014中的一个或多个可以用于将数据、控制或管理消息从处理器1004传送到安装在主机设备和/或远端设备上的应用。作为另一示例，接口1010、1012、1014中的一个或多个可以用于允许用户或用户设备(例如，个人计算机(personal computer，简称PC)等)与处理系统1000进行交互/通信。处理系统1000可以包括图10中未示出的附加组件，例如，长期存储器(例如，非易失性存储器等)。
在一些实施例中，处理系统1000包括在正在接入电信网络或电信网络的其它部分的网络设备中。在一示例中，处理系统1000处于无线或有线电信网络中的网络侧设备中，例如，电信网络中的基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用服务器或任意其它设备。在其它实施例中，处理系统1000处于接入无线或有线电信网络的用户侧设备中，例如，用于接入电信网络的移动台、用户设备(user equipment，简称UE)、个人计算机(personalcomputer，简称PC)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如，智能手表等)或任意其它设备。
在一些实施例中，接口1010、1012、1014中的一个或多个将处理系统1000连接到用于通过无线电信网络传输和接收信令的收发器。图11示出了用于通过诸如邻居感知网络(neighbor awareness network，简称NAN)等的无线电信网络传输和接收信令的收发器1100的框图。收发器1100可以安装在主机设备中。如图所示，收发器1100包括网络侧接口1102、耦合器1104、发射器1106、接收器1108、信号处理器1110和设备侧接口1112。网络侧接口1102可以包括用于通过无线或有线电信网络传输或接收信令的任意组件或组件的集合。耦合器1104可以包括用于促进通过网络侧接口1102进行的双向通信的任意组件或组件的集合。发射器1106可以包括用于将基带信号转换成适合通过网络侧接口1102传输的调制载波信号的任意组件或组件的集合(例如，上变频器、功率放大器等)。接收器1108可以包括用于将通过网络侧接口1102接收的载波信号转换成基带信号的任意组件或组件的集合(例如，下变频器、低噪声放大器等)。信号处理器1110可以包括用于将基带信号转换成适合通过设备侧接口1112传送的数据信号的任意组件或组件的集合，或反之亦然。设备侧接口1112可以包括用于在信号处理器1110和主机设备内的组件(例如，处理系统1000、局域网(local area network，简称LAN)端口等等)之间传送数据信号的任意组件或组件的集合。
收发器1100可以是用于根据无线电信协议进行通信的无线收发器，例如，蜂窝协议(例如，长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)等)、无线局域网(wireless localarea network，简称WLAN)协议(例如，Wi-Fi等)或任意其它类型的无线协议(例如，蓝牙、近场通信(near field communication，简称NFC)等)。在此类实施例中，网络侧接口1102包括一个或多个天线/辐射元件。例如，网络侧接口1102可以包括单天线、多个单独的天线或用于多层通信的多天线阵列，例如，单输入多输出(single input multiple output，简称SIMO)、多输入单输出(multiple input single output，简称MISO)、多输入多输出(multiple input multiple output，简称MIMO)等。特定处理系统和/或收发器可以使用所示的所有组件，或所述组件的仅一子集，并且设备之间的集成度可能不同。
应当理解，此处提供的具体化方法的一个或多个步骤可以由相应的单元或模块执行。例如，信号可以由传输单元或传输模块进行传输。信号可以由接收单元或接收模块进行接收。信号可以由处理单元或处理模块进行处理。其它步骤可以由生成单元/模块、信道接入单元/模块、修改单元/模块和省电单元/模块来执行。各个单元/模块可以是硬件、软件或其组合。例如，一个或多个单元/模块可以是集成电路，例如，现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，简称FPGA)或专用集成电路(application-specificintegrated circuit，简称ASIC)。
本发明实施例的优势特征可以包括：用于操作第一站点的方法。所述方法包括：所述第一站点传输包括第一持续时间的第一寻呼帧，第一持续时间设置为寻呼窗口的结束与第一寻呼帧的结束之间的时间差，其中，保留信道以允许第二站点在第一寻呼帧结束之后在第一持续时间内竞争对信道的接入，而不允许第三站点在第一寻呼帧结束之后在第一持续时间内接入该信道。
所述方法还可以包括：第一寻呼帧还包括与第四站点相关联的标识以及与将数据传输到所述第四站点的第一时间周期相关联的定时信息，所述第一时间周期发生在所述寻呼窗口之后。所述方法还可以包括：第一和第二站点符合电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronic Engineers，简称IEEE)标准802.11和邻居感知网络(neighbor awareness networking，简称NAN)协议，第三站点符合IEEE标准802.11但不符合NAN协议。所述方法还可以包括：在传输所述第一寻呼帧之前，还包括：所述第一站点从第五站点接收第二寻呼帧，所述第二寻呼帧包括设置为所述寻呼窗口的结束与所述第二寻呼帧的结束之间的时间差的第二持续时间；所述第一站点设置网络分配向量(networkallocation vector，简称NAV)计数器为短帧间间隔(short inter-frame space，简称SIFS)的持续时间与确认帧的持续时间之和；所述第一站点以均匀的速率递减所述NAV计数器；当所述NAV计数器到达零时，所述第一站点尝试获得对信道的接入，其中，传输所述第一寻呼帧包括：只有在所述第一站点能够获得对所述信道的接入且寻呼窗口中剩余的时间大于第一寻呼帧、SIFS以及确认帧这三者的持续时间之和时，传输所述第一寻呼帧才发生。所述方法还可以包括：第二寻呼帧包括与第六站点相关联的标识以及与用于第五站点和第六站点之间的数据传输的第二时间周期相关联的定时信息，第二时间周期在寻呼窗口之后且在将数据传输到第四站点的第一时间周期之前出现。
虽然已参考说明性实施例描述了本发明，但此描述并不意图限制本发明。所属领域的技术人员在参考该描述后，将会明白说明性实施例的各种修改和组合，以及本发明其它实施例。因此，所附权利要求书意图涵盖任何此类修改或实施例。

Claims (21)

1.一种操作用于传输数据的第一站点的方法，所述方法包括：
所述第一站点生成第一帧，所述第一帧包括与第二站点相关联的标识以及与将所述数据传输到所述第二站点的第一时间周期相关联的第一定时信息，所述第一时间周期发生在寻呼窗口之后；
当在所述寻呼窗口内，
所述第一站点尝试获得对信道的接入；
当所述第一站点未获得对所述信道的接入时，
如果所述第一站点已经接收到包括与第二时间周期相关联的第二定时信息的第二帧，则所述第一站点修改所述第一时间周期和所述第一定时信息；
当所述第一站点获得对所述信道的接入时，
所述第一站点传输所述第一帧；
在所述寻呼窗口之后，
如果所述第一站点能够传输所述第一帧，则所述第一站点在所述第一时间周期内传输所述数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述寻呼窗口之后，
如果所述第一站点能够传输所述第一帧，
所述第一站点在不处于所述第一时间周期内时进入省电模式；
所述第一站点在所述第一时间周期内退出省电模式。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定时信息包括所述第一时间周期的开始时间和结束时间，所述第二定时信息包括所述第二时间周期的开始时间和结束时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定时信息包括所述第一时间周期的开始时间和持续时间，所述第二定时信息包括所述第二时间周期的开始时间和持续时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一帧是第一Wi-Fi联盟定义的供应商特定公共行为帧，并且与所述第一时间周期相关联的定时信息包括在所述第一帧中的第一寻呼属性中；所述第二帧是第二Wi-Fi联盟定义的供应商特定公共行为帧，并且与所述第二时间周期相关联的定时信息包括在所述第二帧中的第二寻呼属性或第一寻呼确认属性之一中。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在传输所述第一帧之后，所述第一站点从所述第二站点接收第三帧，所述第三帧包括对所述第一帧的确认以及与所述第一时间周期相关联的第三定时信息，其中，所述第三定时信息包括通过所述第一帧的结束与所述第三帧的结束之间经过的持续时间来调整的所述第一定时信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第三帧是第三Wi-Fi联盟定义的供应商特定公共行为帧，并且与所述第一时间周期相关联的定时信息包括在所述第三帧中的第二寻呼确认属性中。
8.一种操作用于接收数据的站点的方法，所述方法包括：
所述站点在寻呼窗口期间接收第一帧，所述第一帧包括与所述站点相关联的标识以及与接收所述数据的第一时间周期相关联的第一定时信息，所述第一时间周期发生在所述寻呼窗口之后；
所述站点存储与接收所述数据的第一时间周期相关联的所述第一定时信息；
所述站点在所述第一时间周期内接收所述数据，其中，所述第一帧来自第一站点，所述第一站点用于当在所述寻呼窗口内，尝试获得对信道的接入；当所述第一站点未获得对所述信道的接入时，如果所述第一站点已经接收到包括与第二时间周期相关联的第二定时信息的第二帧，则修改所述第一时间周期和所述第一定时信息；当所述第一站点获得对所述信道的接入时传输所述第一帧；在所述寻呼窗口之后，如果所述第一站点能够传输所述第一帧，则在所述第一时间周期内传输所述数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述寻呼窗口之后，所述站点在不处于所述时间周期内时进入省电模式；
所述站点在所述时间周期内退出省电模式。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，与所述时间周期相关联的所述第一定时信息包括开始时间以及所述时间周期的结束时间或所述时间周期的持续时间二者之一。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：在接收到所述第一帧之后，所述站点传输第二帧，所述第二帧包括对所述第一帧的确认以及与所述时间周期相关联的第二定时信息，其中，所述第二定时信息包括通过所述第一帧的结束与所述第二帧的结束之间经过的持续时间来调整的所述第一定时信息。
12.一种用于传输数据的第一站点，其特征在于，包括：
处理器；
计算机可读存储介质，用于存储供所述处理器执行的程序，所述程序包括指令，用于配置所述第一站点，用于：
生成第一帧，所述第一帧包括与第二站点相关联的标识以及与将所述数据传输到所述第二站点的第一时间周期相关联的第一定时信息，所述第一时间周期发生在寻呼窗口之后；
当在所述寻呼窗口内，
尝试获得对信道的接入；
当所述第一站点未获得对所述信道的接入时，
如果所述第一站点已经接收到包括与第二时间周期相关联的第二定时信息的第二帧，则修改所述第一时间周期和所述第一定时信息；
当所述第一站点获得对所述信道的接入时，
传输所述第一帧；
在所述寻呼窗口之后，
如果所述第一站点能够传输所述第一帧，则在所述第一时间周期内传输所述数据。
13.根据权利要求12所述的第一站点，其特征在于，所述程序包括指令，用于配置所述第一站点，用于：在所述寻呼窗口之后，如果所述第一站点能够传输所述第一帧，则在不处于所述第一时间周期内时进入省电模式；在所述第一时间周期内退出省电模式。
14.根据权利要求12所述的第一站点，其特征在于，所述第一定时信息包括所述第一时间周期的开始时间和结束时间，所述第二定时信息包括所述第二时间周期的开始时间和结束时间。
15.根据权利要求12所述的第一站点，其特征在于，所述第一定时信息包括所述第一时间周期的开始时间和持续时间，所述第二定时信息包括所述第二时间周期的开始时间和持续时间。
16.根据权利要求12所述的第一站点，其特征在于，所述程序包括指令，用于配置所述第一站点，用于：在传输所述第一帧之后，从所述第二站点接收第三帧，所述第三帧包括对所述第一帧的确认以及与所述第一时间周期相关联的第三定时信息，其中，所述第三定时信息包括通过所述第一帧的结束与所述第三帧的结束之间经过的持续时间来调整的所述第一定时信息。
17.一种用于接收数据的站点，其特征在于，包括：
处理器；
计算机可读存储介质，用于存储供所述处理器执行的程序，所述程序包括指令，用于配置所述站点，用于：
在寻呼窗口期间接收第一帧，所述第一帧包括与所述站点相关联的标识以及与接收所述数据的第一时间周期相关联的第一定时信息，所述第一时间周期发生在所述寻呼窗口之后；
存储与接收所述数据的时间周期相关联的所述第一定时信息；
在所述第一时间周期内接收所述数据；
其中，所述第一帧来自第一站点，其中，所述第一站点用于当在所述寻呼窗口内，尝试获得对信道的接入；当所述第一站点未获得对所述信道的接入时，如果所述第一站点已经接收到包括与第二时间周期相关联的第二定时信息的第二帧，则修改所述第一时间周期和所述第一定时信息；当所述第一站点获得对所述信道的接入时传输所述第一帧；在所述寻呼窗口之后，如果所述第一站点能够传输所述第一帧，则在所述第一时间周期内传输所述数据。
18.根据权利要求17所述的站点，其特征在于，所述程序包括指令，用于配置所述站点，用于：在所述寻呼窗口之后，在不处于所述时间周期内时进入省电模式；在所述时间周期内退出省电模式。
19.根据权利要求17所述的站点，其特征在于，与所述时间周期相关联的所述第一定时信息包括开始时间以及所述时间周期的结束时间或所述时间周期的持续时间二者之一。
20.根据权利要求17所述的站点，其特征在于，所述程序包括指令，用于配置所述站点，用于：在接收到所述第一帧之后，传输第二帧，所述第二帧包括对所述第一帧的确认以及与所述时间周期相关联的第二定时信息，其中，所述第二定时信息包括通过所述第一帧的结束与所述第二帧的结束之间经过的持续时间来调整的所述第一定时信息。
21.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被硬件执行时能够实现权利要求1至11任意一项所述的方法。
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