CN107925950A

CN107925950A - 用于无线通信的服务发现代理的方法、装置和计算机程序产品

Info

Publication number: CN107925950A
Application number: CN201680043468.6A
Authority: CN
Inventors: M·卡斯林; O·阿拉宁; J·马林; J·耐克特
Original assignee: Nokia Technologies Oy
Current assignee: Nokia Technologies Oy
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2018-04-17
Also published as: BR112017025227A2; US20180152828A1; US9693217B2; RU2693592C1; JP2018520580A; WO2016191258A1; EP3304983A1; US20160353269A1

Abstract

一种方法，包括：由无线网络中的无线设备合成服务ID，所述服务ID指示对为所述无线网络中工作的其它无线设备提供代理服务发现的支持；以及由所述无线设备将无线服务发现帧发送到所述无线网络，所述服务发现帧包括所合成的服务ID。

Description

用于无线通信的服务发现代理的方法、装置和计算机程序产品

发明人：Mika KASSLIN、Olli ALANEN、Janne MARIN和Jarkko KNECKT

本国际申请基于并要求2015年5月26日提交的标题为“Method,Apparatus andComputer Program Product for Service Discovery Proxy for WirelessCommunication(用于无线通信的服务发现代理的方法、装置和计算机程序产品)”的第14/721317号美国申请的优先权，此美国申请的全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明的领域涉及一种无线近程通信，并且更具体地说，涉及一种用于无线环境的服务发现代理方案。

背景技术

现代社会已采用并且正在变得依赖于无线通信设备以实现各种目的，例如将无线通信设备的用户与其它用户连接。无线通信设备可以从电池供电的手持设备到利用电网作为电源的家用和/或商用设备。由于无线通信设备的快速发展，出现了能够实现全新类型的通信应用的多个领域。

蜂窝网络促进大型地理区域内的通信。这些网络技术通常被分成几代，从20世纪70年代末到80年代初提供基准语音通信的第一代(1G)模拟蜂窝电话开始，到现代数字蜂窝电话。GSM是广泛采用的2G数字蜂窝网络的一个示例，其在欧洲在900MHZ/1.8GHZ频带中通信，并且在美国以850MHZ和1.9GHZ通信。尽管诸如GSM之类的远程通信网络是广为接受的数据发送和接收手段，但是由于成本、业务和立法方面的考虑，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出现的一些问题的通信解决方案。蓝牙^TM是近程无线技术的一个示例，其快速获得市场认可。除了蓝牙^TM之外，其它流行的近程通信技术包括蓝牙^TM低功耗、IEEE 802.11无线局域网(WLAN)、无线USB(WUSB)、超宽带(UWB)、ZigBee(IEEE 802.15.4、IEEE 802.15.4a)、以及超高频射频识别(UHF RFID)技术。所有这些无线通信技术都具有使它们适于各种应用的特性。

用于近程无线设备的应用不断发展以便包括感知应用，这些感知应用向设备提供有关本地网络环境的感知。感知应用有望通过使用户能够使用他们的移动无线设备以对等方式共享本地上下文数据，扩展商业和社交网络。例如，用户能够针对本地区域商业网络、社交网络、约会、个人安全、广告、发布、以及搜索实时共享信息。

发明内容

方法、装置、以及计算机程序产品示例实施例实现用于无线环境的服务发现代理方案。

根据本发明的一个示例实施例，一种方法包括：

由无线网络中的无线设备合成服务ID，所述服务ID指示对为所述无线网络中工作的其它无线设备提供代理服务发现的支持；以及

由所述无线设备将无线服务发现帧发送到所述无线网络，所述服务发现帧包括所合成的服务ID。

根据本发明的一个示例实施例，一种方法包括：

其中所述服务发现帧包括发布消息，所述发布消息包括所合成的服务ID并且指示代理服务发现的可用性。

根据本发明的一个示例实施例，一种方法包括：

响应于发送所述无线服务发现帧，由所述无线设备从所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的至少一个无线设备接收代理注册请求消息；

由所述无线设备注册所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备，以便为所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备提供代理发布服务；以及

响应于接收所述代理注册请求消息，由所述无线设备向所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备发送响应消息，所述响应消息指示为所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备启动代理操作。

根据本发明的一个示例实施例，一种方法包括：

其中所述代理注册请求消息用于指示所述代理注册请求或者来自所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备的后续消息包括与要由所述无线设备作为代理针对所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来订阅或发布的服务有关的信息。

根据本发明的一个示例实施例，一种方法包括：

由所述无线设备开始所述代理注册请求所指示的服务的发布和订阅中的至少一者，其中发布和订阅中的所述至少一者包括以下指示：代表所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来代理所发布和所订阅服务中的至少一者。

根据本发明的一个示例实施例，一种方法包括：

由无线网络中的无线设备从所述无线网络中工作的另一个无线设备接收无线服务发现帧，所述服务发现帧包括服务ID，所述服务ID指示所述另一个无线设备对为所述无线网络中工作的无线设备提供代理服务发现的支持；

响应于所述无线服务发现帧，由所述无线设备向所述另一个无线设备发送代理注册请求消息；以及

响应于所述代理注册请求消息，由所述无线设备接收响应消息，所述响应消息指示由所述另一个无线设备注册所述无线设备以便为所述无线设备提供代理服务。

根据本发明的一个示例实施例，一种方法包括：

其中所述服务发现帧包括发布消息，所述发布消息包括所述服务ID并且指示代理服务发现的可用性。

根据本发明的一个示例实施例，一种方法包括：

其中所述代理注册请求消息是代理注册请求，所述代理注册请求消息指示所述代理注册请求或者由所述无线设备发送的后续消息包括与要由所述另一个无线设备作为代理代表所述无线设备来订阅或发布的服务有关的信息。

根据本发明的一个示例实施例，一种装置包括：

至少一个处理器；

包括计算机程序代码的至少一个存储器；

所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起导致所述装置至少：

在无线网络中合成服务ID，所述服务ID指示对为所述无线网络中工作的其它无线设备提供代理服务发现的支持；以及

将无线服务发现帧发送到所述无线网络，所述服务发现帧包括所合成的服务ID。

根据本发明的一个示例实施例，一种装置包括：

响应于发送所述无线服务发现帧，从所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的至少一个无线设备接收代理注册请求消息；

注册所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备，以便为所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备提供代理发布服务；以及

响应于接收所述代理注册请求消息，向所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备发送响应消息，所述响应消息指示为所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备启动代理操作。

根据本发明的一个示例实施例，一种装置包括：

开始所述代理注册请求所指示的服务的发布和订阅中的至少一者，其中发布和订阅中的所述至少一者包括以下指示：代表所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来代理所发布和所订阅服务中的至少一者。

根据本发明的一个示例实施例，一种装置包括：

至少一个处理器；

包括计算机程序代码的至少一个存储器；

在无线网络中从所述无线网络中工作的另一个无线设备接收无线服务发现帧，所述服务发现帧包括服务ID，所述服务ID指示所述另一个无线设备对为所述无线网络中工作的无线设备提供代理服务发现的支持；

响应于所述无线服务发现帧，向所述另一个无线设备发送代理注册请求消息；以及

响应于所述代理注册请求消息而接收响应消息，所述响应消息指示由所述另一个无线设备注册所述无线设备以便为所述无线设备提供代理服务。

根据本发明的一个示例实施例，一种装置包括：

根据本发明的一个示例实施例，一种计算机程序产品包括记录在计算机可读非瞬时性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：

用于由无线网络中的无线设备合成服务ID的代码，所述服务ID指示对为所述无线网络中工作的其它无线设备提供代理服务发现的支持；以及

用于由所述无线设备将无线服务发现帧发送到所述无线网络的代码，所述服务发现帧包括所合成的服务ID。

根据本发明的一个示例实施例，一种计算机程序产品包括：

用于响应于发送所述无线服务发现帧，由所述无线设备从所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的至少一个无线设备接收代理注册请求消息的代码；

用于由所述无线设备注册所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备，以便为所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备提供代理发布服务的代码；以及

用于响应于接收所述代理注册请求消息，由所述无线设备向所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备发送响应消息的代码，所述响应消息指示为所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备启动代理操作。

根据本发明的一个示例实施例，一种计算机程序产品包括：

用于由所述无线设备开始所述代理注册请求所指示的服务的发布和订阅中的至少一者的代码，其中发布和订阅中的所述至少一者包括以下指示：代表所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来代理所发布和所订阅服务中的至少一者。

用于由无线网络中的无线设备从所述无线网络中工作的另一个无线设备接收无线服务发现帧的代码，所述服务发现帧包括服务ID，所述服务ID指示所述另一个无线设备对为所述无线网络中工作的无线设备提供代理服务发现的支持；

用于响应于所述无线服务发现帧，由所述无线设备向所述另一个无线设备发送代理注册请求消息的代码；以及

用于响应于所述代理注册请求消息，由所述无线设备接收响应消息的代码，所述响应消息指示由所述另一个无线设备注册所述无线设备以便为所述无线设备提供代理服务。

根据本发明的一个示例实施例，一种计算机程序产品包括：

附图说明

图1示出在邻居感知网络集群中工作的代理服务器无线设备、代理客户机无线设备、以及第三无线设备的示例网络图。代理服务器已合成服务ID，所述服务ID指示对为邻居感知网络中工作的其它无线设备提供代理服务发现的支持。根据本发明的至少一个实施例，示出代理服务器将无线服务发现帧发送到邻居感知网络，所述服务发现帧包括所合成的服务ID。

图1A示出根据本发明的至少一个实施例的无线服务发现帧的示例格式，所述无线服务发现帧是由代理服务器发送的发布消息。

图2示出图1的示例网络图，其中代理客户机已从代理服务器接收无线服务发现帧，所述无线服务发现帧包括服务ID，所述服务ID指示代理服务器对为邻居感知网络中工作的无线设备提供代理服务发现的支持。根据本发明的至少一个实施例，该图示出响应于接收无线服务发现帧，代理客户机向代理服务器发送服务发现代理注册请求。

图2A示出根据本发明的至少一个实施例的由代理客户机发送的服务发现代理注册请求的示例格式。

图3示出图1的示例网络图，其中代理服务器已从代理客户机接收服务发现代理注册请求。根据本发明的至少一个实施例，该图示出响应于接收服务发现代理注册请求，代理服务器向代理客户机发送服务发现代理注册响应。

图3A示出根据本发明的至少一个实施例的由代理服务器发送的服务发现代理注册响应的示例格式。

图4A示出根据本发明的至少一个实施例的NAN服务发现消息中的修改后的服务控制字段的示例格式，其中实现所代理的发布和订阅。

图4B示出根据本发明的至少一个实施例的NAN服务发现消息中的服务描述符属性的服务信息字段中的代理特定字段的示例格式。

图5示出根据本发明的至少一个实施例的NAN服务发现消息中的新NAN服务发现代理属性的示例格式。

图6示出根据本发明的至少一个实施例的所代理的请求发布的示例信号序列图。

图7示出根据本发明的至少一个实施例的所代理的未请求发布的示例信号序列图。

图8示出根据本发明的至少一个实施例的所代理的被动订阅的示例信号序列图。

图9示出根据本发明的至少一个实施例的所代理的主动订阅的示例信号序列图。

图10示出代理服务器和代理客户机的示例网络图。根据本发明的至少一个实施例，示出代理服务器发送无线服务发现帧，并且代理客户机接收包括所合成的服务ID的服务发现帧。

图11A是根据本发明的至少一个实施例的代理服务器中的操作步骤的示例流程图。

图11B是根据本发明的至少一个实施例的代理客户机中的操作步骤的示例流程图。

图11C是根据本发明的至少一个实施例的代理服务器中开始由代理注册请求指示的服务的发布和订阅中的至少一者的操作步骤的示例流程图。

图11D示出根据本发明的一个示例实施例的采用2.4GHz的示例发现窗口，在该窗口内发送NAN服务发现帧。

图12示出本发明的一个示例实施例，其中根据本发明的一个示例实施例，示出基于磁、电和/或光技术的可移动存储介质的示例作为示例计算机程序产品，例如用于存储数据和/或计算机程序代码的磁盘、光盘、半导体存储电路器件和微SD存储卡(SD指安全数字标准)。

具体实施方式

本节被组织成以下主题：

A.WLAN通信技术

B.感知网络技术

C.邻居感知联网(NAN)

D.邻居感知联网服务发现代理

A.WLAN通信技术

IEEE 802.11标准规定示例性无线局域网(WLAN)操作的方法和技术。示例包括IEEE 802.11b和802.11g无线局域网规范，这些规范已是2.4GHz ISM频带中的传统WLAN应用的主要技术。在2.4GHz范围内具有指定的14个信道，它们相隔5MHz。IEEE 802.11标准的各种修改针对IEEE 802.11a、b、d、e、g、h、i、j、k、n、r、s、u、v和z协议被整合成基础标准IEEE 802.11-2012、无线介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范(2012年2月)。从那以后，新兴的宽带应用已激励人们对开发用于近程通信的非常高速的无线网络的兴趣，例如计划的IEEE802.11ac和计划的IEEE 802.11ad WLAN规范，这些规范将在各种频带下提供非常高的吞吐量。这些IEEE 802.11标准的应用包括诸如消费电子产品、电话、个人计算机、以及用于家庭和办公室的接入点之类的产品。

1.IEEE 802.11 MAC帧和信息元素

IEEE 802.11协议中具有三种主要类型的介质访问控制(MAC)帧：管理帧、控制帧、以及数据帧。管理帧提供管理服务。数据帧承载有效负载数据。控制帧有助于数据帧的传送。这些类型MAC帧中的每一种都包括MAC标头、帧主体、以及帧校验序列(FCS)。标头包含控制信息，该控制信息用于定义802.11MAC帧的类型并且提供处理该MAC帧必需的信息。帧主体包含管理型或数据型帧中包括的数据或信息。帧校验序列是表示MAC标头的所有字段和帧主体字段上的循环冗余校验(CRC)的值。

管理帧用于提供管理服务，可以通过包括在MAC帧主体中的可变长度字段(被称为信息元素)指定管理服务。信息元素包括三个字段：其功能由元素ID字段标识，其大小由长度字段提供，并且在可变长度信息字段中提供要传送给接收者的信息。

2.IEEE 802.11信标、探测请求和响应

a.信标

信标帧是管理帧，其被周期性地发送以便允许无线设备定位和标识网络。信标帧包括以下字段：时间戳、信标间隔、以及能力信息。时间戳包含在帧被发送时设备的同步计时器的值。能力信息字段是标识设备的能力的16位字段。信标帧中的信息元素是服务集标识符(SSID)、支持的速率、一个或多个物理参数集、可选无争用参数集、以及可选业务指示图。

i.具有接入点的基础架构BSS网络

在具有接入点的基础架构BSS网络中，信标帧用于使无线设备能够建立和维护有序通信。信标帧由接入点定期发送，并且包括具有各种信息的帧标头和主体，这些信息包括标识特定WLAN的名称的服务集标识符(SSID)和指定两次信标发送之间的预定时间间隔的信标间隔。信标帧的一个重要目的是向无线设备通知区域中接入点的存在。基础架构基本服务集(BSS)IEEE 802.11WLAN网络中的接入点可以是中央集线器，其转送基础架构BSS中的移动无线设备(STA)之间的所有通信。如果基础架构BSS中的STA希望将数据帧传送到第二STA，则通信可能需要两次跳跃。首先，发端STA可以将该帧传输到AP。其次，AP可以将该帧传输到第二STA。在基础架构BSS中，AP可以发送信标或者响应从STA接收的探测。在可以由AP进行的STA的可能认证之后，可以在AP与STA之间发生关联，从而能够与AP交换数据业务。基础架构BSS中的接入点可以将业务从BSS桥接到分配网络上。作为BSS成员的STA可以与AP交换分组。

ii.自组织IBSS网络

要变成活动的第一自组织无线设备建立IBSS，并且开始发送信标以便向其它无线设备通知区域中自组织网络的存在。其它自组织无线设备可以在接收信标并接受在信标帧中发现的IBSS参数(例如信标间隔)之后加入网络。

如果加入自组织网络的每个无线设备在信标应该被发送之后的短随机延迟周期内没有从另一个设备侦听到信标，则它可以周期性地发送信标。如果无线设备在随机延迟周期内没有侦听到信标，则该无线设备假设在自组织网络中没有其它无线设备活动，并且需要发送信标。

从自组织网络周期性地发送信标信号。信标帧被周期性地发送并且包括发送设备的地址。

b.探测请求

探测请求帧是由无线设备发送的试图快速定位无线LAN的管理帧。它可以用于仅定位独立基本服务集(IBSS)、基础架构基本服务集(BSS)或网格基本服务集(MBSS)或它们中的任一者。它可以用于定位具有特定SSID的无线LAN或者定位任何无线LAN。探测请求帧可以包含服务属性请求。

对于主动扫描，无线设备在它正在扫描的信道上广播或单播探测请求。它可以将探测请求中的SSID设置为通配符SSID或特定SSID值。它可以将探测请求中的BSSID设置为通配符BSSID或特定BSSID值。借助这些选项，无线设备能够查找任何SSID或BSSID、特定SSID或特定BSSID的任何表示。无线设备将任何所接收的信标或探测响应添加到所缓存的基本服务集标识符(BSSID)扫描列表。对于被动扫描，无线设备不发送探测请求，而是在一个信道上持续侦听一段时间，并且将任何所接收的信标或探测响应添加到其所缓存的BSSID扫描列表。无线设备可以扫描基础架构和自组织网络，而不管其网络模式的当前设置如何。无线设备可以使用主动或被动扫描方法、或者两种扫描方法的组合。无线设备跨越其支持的所有频道和频带执行扫描。在2.4GHz范围内具有指定的14个信道，它们相隔5MHz。

i.具有接入点的基础架构BSS网络

无线设备可以发送探测请求，并且从BSS中的接入点AP接收探测响应。探测请求由无线设备发送以便从另一个站或接入点获得信息。例如，无线设备可以发送用于判定某个接入点是否可用的探测请求。在基础架构BSS中，仅AP响应探测请求。由AP发回的探测响应包含时间戳、信标间隔、以及能力信息。它还包括BSS的服务集标识(SSID)、支持的速率、以及PHY参数。无线设备STA可以获悉接入点AP将接受STA的凭证。

由扫描无线设备(即扫描方)和主动扫描的AP所应用的规则如下：

1)扫描方(针对每个要扫描的信道)：

a.按照扫描命令发送探测请求帧(或多个探测请求帧)，其中已设置SSID和BSSID字段；

b.将ProbeTimer重设为0，并且在探测请求发送时启动ProbeTimer；

c.如果在ProbeTimer达到MinChannelTime(又称为Min_Probe_Response_Time)之前，在信道上没有检测到任何信号(能量足够高的任何信号)，则转到扫描下一个信道(如果有)，否则当ProbeTimer达到MaxChannelTime(即，Max_Probe_Response_Time)时，处理所有接收的探测响应并且转到扫描下一个信道(如果有)。

2)AP：

a.仅在以下情况下，AP将使用探测响应进行响应：

i.探测请求帧中的地址1字段是广播地址或AP的特定MAC地址；以及

ii.探测请求中的SSID是通配符SSID，探测请求中的SSID是AP的特定SSID，或者探测请求的SSID列表元素中包括AP的特定SSID，或者探测请求中的地址3字段是通配符BSSID或AP的BSSID。

b.还可以设置某些其它条件以便生成探针响应。

一般而言，探测请求发送方指定无线设备需要满足以便使用探测响应进行响应的条件。满足条件的所有无线设备都尝试发送探测响应帧。主动扫描机制定义信令。

ii.自组织IBSS网络

接收探测请求的效果是：如果满足该探测请求中指示的条件，则导致无线设备使用探测响应进行响应。当无线设备到达自组织网络的任何成员的通信范围内时，其探测请求帧查询信号由自组织网络中检测到该查询的成员应答。自组织网络中在网络中广播最新信标的设备使用包含响应设备的地址的探测响应来对探测请求帧查询信号进行响应。探测响应帧还包括时间戳、信标间隔、能力信息、SSID的信息元素、支持的速率、一个或多个物理参数集、可选无争用参数集、以及可选自组织网络参数集。

一旦设备已执行导致一个或多个自组织网络描述的查询，该设备就可以选择加入一个自组织网络。加入过程可以是完全在无线设备内部发生的纯粹本地过程。可能没有向外部世界指示设备已加入特定的自组织网络。加入自组织网络可能需要将无线设备的所有MAC和物理参数与所需的自组织网络同步。为此，设备可以使用来自自组织网络描述的计时器的值来更新其计时器，计时器的值通过添加自获取描述以来经过的时间来修改。这将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。一旦该过程完成，无线设备就已加入自组织网络，并且准备好开始与自组织网络中的设备通信。

c.探测响应

由满足接收的探测请求所设置的条件的无线设备发回的探测响应包含时间戳、信标间隔、以及能力信息。它还包括BSS的服务集标识(SSID)、支持的速率、以及PHY参数。

根据一个示例实施例，在IEEE 802.11规范中定义标准间距间隔，其在前一个帧的最后一个符号的结尾与下一个帧的第一个符号的开始之间延迟站对介质的访问。短帧间间隔(SIFS)(其是最短的帧间间隔)可以允许确认(ACK)帧和清除发送(CTS)帧在其它帧之前访问介质。较长持续时间分布式协调功能(DCF)帧间间隔(IFS)或DIFS间隔可以用于发送数据帧和管理帧。

根据一个示例实施例，在信道已被释放之后IEEE 802.11以及在探测响应被发送之前，无线设备通常在SIFS间隔或DIFS间隔期间采用频谱感测能力，以便检测该信道是否繁忙。可以使用载波感测方案，其中希望发送探测响应的节点必须首先在预定时间量内持续侦听信道，以便判定在无线范围内另一个节点是否正在该信道上进行发送。如果感测到信道空闲，则可以允许节点开始发送过程。如果感测到信道繁忙，则节点可以将其探测响应的发送延迟一个随机周期(被称为退避间隔)。在IEEE 802.11网络中使用的DCF协议中，在DIFS间隔内感测到信道空闲时，站可以以0与CWmin之间的随机值进入退避阶段。只要在预定时间间隔内持续感测到信道空闲，退避计数器便可以从此选定值递减。但是，在每个接收的帧之后，可以等待DIFS，然后感测信道状态并且恢复退避计数器更新。

B.感知网络技术

近程无线设备的应用不断发展以便包括感知应用，这些感知应用向设备提供有关本地网络环境的感知。一个非限制性示例感知网络架构是诺基亚AwareNet框架，它是自组织的无线移动设备网络，用于支持范围从社交网络到服务发现的各种应用。感知信息可以由近程无线设备共享，该近程无线设备通过自组织网络发送可能包括查询的匿名泛洪消息(flooding message)。邻近的近程无线设备可以使用响应(例如指向所发现的基于位置的服务的指针)在自组织网络上回复该泛洪消息。

感知信息可以包括有关本地网络环境以及本地网络环境内的用户和通信设备的任何信息和/或上下文。无线设备可以在本地网络环境中持续收集信息并且与其它设备交换信息。在近程无线设备上运行的感知应用可以创建用于共享感知信息的网络、定位和组织感知信息、形成用于共享感知信息的社区、管理参与共享感知信息的设备的功耗、开发利用感知信息的应用、以及维护共享感知信息的用户的隐私性和匿名性。

在近程无线设备上运行的感知应用基于以下方案构建：在该方案中，每个设备负责参与信标发送以及保持自组织网络运行的所有其它基本操作。自组织网络可以被设计为具有网络中的所有设备共享的一个网络标识符(NWID)。NWID可以在由设备发送的信标中公告。在整体设计中，迫使在相同NWID下工作的那些设备使用公共和共享调度，以便允许在范围内的所有设备中收集感知信息。可以通过网络实例计时器值确定设备使用哪个调度，并且在信标中的计时同步功能(TSF)值参数中传送该计时器值。可能需要设备通过采取包含在所接收的信标中的最旧TSF值(即，最大TSF值)来工作，这些信标表示设备在其中工作的具有NWID的网络。备选地，可能需要设备基于除了TSF值之外的某些其它准则来选择要遵循的调度。例如，除了设备用于确定使用哪个调度的TSF之外，信标还可以包含某些其它信息。

当无线设备的无线电和MAC发送信标时，信标MAC标头包含设备自己的当前TSF值。当设备从另一个网络接收信标时，它可以自动发送回复消息，该回复消息在此被称为信标响应消息。信标响应消息包含回复网络的当前TSF值。备选地，信标响应消息可以包含用于确定要使用哪个调度的其它信息。

无线设备形成网络，其中附近的设备可以彼此通信。当形成网络的两个或更多实例的两个或更多组设备彼此靠近时，两个或更多实例可以合并成为一个网络实例。设备可以基于从扫描时段接收的信标收集的TSF信息，或者基于从所接收的信标响应消息收集的TSF信息，做出合并或加入决策以便自主改变实例。当设备从另一个无线设备接收具有较旧(较大)TSF值的信标或信标响应消息时，可以执行合并决策。备选地，可以基于来自另一个无线设备的信标或信标响应消息中可用的某些其它信息，完成合并决策。在已由设备执行合并决策之后，设备移动到新的网络实例中。

近程无线设备中的感知功能可以在感知架构中的四个层之间划分。感知层和社区层针对应用提供服务，即提供感知API。不同层之间的近似功能划分如下。

感知层

根据一个实施例，感知层(AwL)具有最高级别的感知架构控制。AwL向应用提供的示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，并且将这些请求映射成查询和查询响应，查询和查询响应又被映射为从设备遍历到设备的感知消息(网络层PDU)。它还将由设备接收的感知消息映射到应用。网络层不会显示为应用的数据管道。单个感知消息是自包含的并且简短，AwL压缩消息以便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存储器。发布项目通常意味着将其存储在该内部存储器中(被动发布)。此类项目对本地附近的其它设备可见，并且可以使用订阅服务来发现。还可以使用主动发布，其导致感知层发出从设备传播到设备的发布消息。AwL有责任判定所接收的消息是否导致应用的通知(过滤)。项目可以被标记为仅对某些社区可见，以使得它们仅对由此类社区的成员进行的搜索可见。

订阅请求导致感知层发出单个或重复查询消息，所述查询消息最终传播到本地附近的其它设备(通过使用较低感知层的功能)。当此类查询消息到达碰巧具有匹配信息项的设备的AwL时，它使用回复消息进行响应。感知架构的较低层负责将此类消息路由回查询设备的AwL，查询设备向其它设备的应用通知发出的订阅请求。

社区层

社区的概念已被完整内置于感知架构中。感知通信可以对所有设备可见，或者仅对属于特定社区的那些设备可见。不管这种可见性如何，所有无线设备都参与消息的路由。社区层(CoL)的作用是实现社区可见性规则。只有对某个设备具有可见性(即，设备与消息属于同一社区)的那些消息才被传递到AwL。作为额外级别的社区隐私性，消息由社区层加密。为了允许此类消息过滤和加密/解密，CoL存储设备用户所属的那些社区的社区凭证。默认感知社区(所有本地用户)不使用任何凭证，并且因此其消息只是经过社区层。

根据一个示例实施例，感知架构包括三种不同的社区：默认感知社区、对等社区以及个人社区。社区还可以使用它们的隐私性来分类。公共社区的消息作为纯文本被发送，而私有社区的消息被加密发送。默认感知社区是所有无线设备的默认社区。感知社区消息不被加密，并且每个节点可以发送和接收感知社区消息(公共社区)。在对等社区中，所有成员都是平等的，并且每个成员可以接收所有社区特定的消息。对等社区可以是公共的，或者它可以是私有的，这意味着使用从社区特定的共享密钥导出的临时密钥对社区消息进行加密。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。非所有者社区成员可以与所有者通信，但不与社区的其它成员通信。个人社区是私有的，这意味着从所有者到其它成员的社区消息可以被加密。

网络层

网络层(NL)负责感知消息的本地传播。这通过智能泛洪算法实现，该算法试图适应周围设备密度。在高密度下，很少的设备参与给定消息的发送。在低密度下，所有设备都可重新发送每个消息(正常泛洪)。感知网络具有扁平层次结构；设备均不承担任何特殊的角色。因此，在高密度下，所有设备将发送大致相同的业务量(没有集群)。网络层还可以负责将回复路由回发出搜索的设备。为此，它从流经其的消息收集路由信息。它还跟踪所有邻居及其大概距离。通常，回复路由使用单播发送，而泛洪消息始终被广播。由网络层接收的所有消息被传递到社区层，以便检查是否应该在AwL中处理消息。

链路层

链路层执行底层无线电技术(例如IEEE 802.11WLAN物理层)与网络层之间的适配。它将无线电技术的特定信息(例如无线电标识符和接收信号强度)映射成由网络层(NL)使用的技术中立信息。NL可以使用多个链路层实例，以便例如同时使用不同的无线电技术。

链路层可以被分成两个子层：逻辑链路控制(LLC)和介质访问控制(MAC)。LLC针对网络层提供无线电技术不可知服务。它隐藏了无线电技术特定的MAC之间的差异。LLC针对网络层提供单个服务接入点。LLC知道如何将提供的通用服务映射到由技术特定的MAC提供的服务。LLC内部数据结构包括邻居表，该表包含最近已被侦听到的所有邻近设备的信息。

链路层尝试使用TransmitData功能经由给定介质发送数据。发送可能成功或者可能失败。如果介质临时繁忙，则链路层在内部可能尝试发送数次。链路层将其接收的所有消息传递到网络层。这还包括用于其它节点的单播消息。

逻辑链路控制(LLC)知晓无线电技术特定的MAC。在IEEE 802.11 WLAN MAC示例的情况下，LLC执行以下WLAN MAC特定的动作：

控制(重设，配置)WLAN MAC。

决定何时合并WLAN网络。

构造要从出站消息发送到WLAN MAC的消息包。

选择哪些消息要被发送以及哪些消息要被立即忽略，例如如果具有太多要发送的消息。

提取包含在接收报告中的入站数据消息。

当接收报告和扫描报告被接收时，更新邻居表。

WLAN网络的合并可以是逻辑链路控制(LLC)的责任。LLC可以确定何时将两个WLAN网络实例或信标组合并为单个较大网络实例或信标组。LLC可以计算它自己的WLAN网络大小的估计。估计可以基于由网络层提供的信息、在LLC邻居表中发现的信息以及由其它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感知模式使无线设备能够高效使用其电力。在感知模式下，WLAN无线电大部分时间都在休眠，因此降低功耗。以批处理模式发送和接收消息，即LLC在单个包中传递MAC要在单个唤醒周期内发送的所有消息。MAC在单个接收报告中传递在单个唤醒周期内接收的所有消息。LLC收集要在单个包中发送的消息。当MAC处于唤醒时，LLC将该包传递到MAC，并且MAC尝试发送消息。当MAC即将休眠时，它将发送报告发送到LLC，该报告包含有关它已成功发送的消息以及它未能发送的消息的信息。此外，MAC将接收报告传递到LLC。该报告包含在唤醒周期内接收的消息。

根据一个实施例，合并或加入过程是完全在无线设备内部发生的纯粹本地过程。没有向外部世界指示设备已加入特定的自组织网络。加入自组织网络可能需要将移动设备的所有MAC和物理参数与所需的自组织网络同步。为此，设备可以使用来自自组织网络描述的计时器的TSF值来更新其计时器，计时器的TSF值通过添加自获取描述以来经过的时间来修改。这将设备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。一旦该过程完成，无线设备就已加入自组织网络，并且准备好开始与自组织网络中的无线设备通信。

IEEE 802.11WLAN MAC感知模式提供以下功能：

重设MAC。

配置MAC。

加入WLAN网络或者创建新网络。

加入现有WLAN网络(BSSID已知)。

针对信标帧设置模板，以使得可以在WLAN信标帧中传递LLC参数。

尝试发送一组消息。

接收一组入站消息。

接收一组WLAN扫描消息。

消息传播

根据一个实施例，在不同设备的感知架构层中进行感知搜索消息的传播。应用使用由感知层提供的订阅服务在设备中启动订阅。感知层通过将查询消息发送到其它设备来实现订阅。在所有设备中，消息至少到达社区层。但是，仅在属于消息所针对的社区的那些设备中，消息才继续到AwL。回复设备中不需要存在应用。仅有活动的感知平台便已足够。

C.邻居感知联网(NAN)

根据一个示例实施例，本发明可以用于由Wi-Fi联盟(WFA)标准化的邻居感知联网(NAN)计划的逻辑架构中。该计划被公开称为Wi-Fi Aware^TM。

NAN网络仅在2.4GHz频带中的一个信道中工作，并且可选地，在由IEEE 802.11使用的频谱的5GHz频带中的一个信道中工作。2.4GHz频带的NAN信道将为信道6(2.437GHz)。

NAN设备是实施NAN协议的任何设备。NAN集群是被同步到同一发现窗口调度的NAN设备的集合。创建NAN集群的NAN设备定义一系列发现窗口开始时间，这些开始时间在强制的2.4GHz频带NAN信道中恰好相距512个TU。参与同一NAN集群的NAN设备被同步到公共时钟。

NAN同步信标

NAN同步信标是用于NAN计时同步的在NAN发现窗口内部发送的修改后的IEEE802.11信标管理帧。TSF将同一NAN集群中的所有NAN设备的计时器保持同步。NAN集群中的TSF将经由分布式算法实施，该算法将由所有NAN设备执行。参与NAN集群的每个NAN设备将根据本段中描述的算法来发送NAN信标帧。

发现窗口在每个发现窗口开始时间处开始。发现窗口持续时间将为16个TU。在发现窗口期间，一个或多个NAN设备发送NAN同步信标帧，以使得NAN集群内的所有NAN设备同步它们的时钟。NAN设备在一个发现窗口内最多发送一个NAN同步信标帧。

NAN服务发现帧

在发现窗口期间，一个或多个NAN设备发送NAN服务发现帧，该帧是供应方特定的公共动作帧。NAN服务发现帧是由NAN集群中的NAN设备发送的IEEE 802.11管理帧。NAN服务发现帧使NAN设备能够从其它NAN设备查找服务，并且使其它NAN设备可以发现服务。在NAN服务发现协议中定义两种NAN服务发现协议消息：

1.发布消息

2.订阅消息

NAN服务发现协议消息被承载在服务描述符属性中，服务描述符属性被承载在NAN服务发现帧中。NAN设备可以使用NAN服务发现帧主动查找特定服务的可用性。当NAN设备使用订阅消息时，它要求在同一NAN集群中工作的其它NAN设备在满足响应条件时发送发布消息。NAN设备可以使用发布消息以便以未请求方式使在同一NAN集群中工作的其它NAN设备可以发现服务。服务控制字段指示服务描述符属性是对应于发布、订阅还是后续功能，以及服务描述符属性中是否存在其它可选字段，例如匹配过滤器、服务响应过滤器、以及服务特定的信息。

NAN服务发现帧是IEEE 802.11管理帧，其包括用于以下各项的字段：帧控制、持续时间、接收地址(NAN网络ID)、发送地址、集群ID、序列控制、HT控制(使用帧控制指示存在)、NAN服务发现帧主体、以及循环冗余码(CRC)。NAN服务发现帧主体包括NAN属性，这些属性例如指定服务ID属性和服务描述符属性。服务描述符属性可以用于NAN服务发现帧中。

NAN发现信标帧

在发现窗口之间，一个或多个NAN设备发送NAN发现信标帧以便使NAN设备能够发现NAN集群。处于主角色的每个NAN设备将在NAN发现窗口外部发送NAN发现信标帧，以便促进NAN集群的发现。NAN发现信标是在NAN发现窗口外部发送的修改后的IEEE 802.11信标管理帧。

NAN设备中的NAN协议栈预期包括两个组件：1)NAN发现引擎，2)具有NAN支持的MAC。具有NAN支持的MAC提供用于使NAN设备在时间和频率上同步的手段，以便提供来自/去往NAN发现引擎的服务发现帧的公共可用性周期。

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目的。

发布指以下能力：使用通过邻居感知联网计划认证的协议和机制，使有关例如能力和服务的应用选定信息可用于借助订阅搜索信息的其它NAN设备。使用发布的NAN设备可以以未请求方式或请求方式提供所发布的信息。针对Wi-Fi NAN将发布定义为NAN设备上的应用使有关应用能力和服务的选定信息可用于其它NAN设备的机制。

订阅指以下能力：使用通过邻居感知联网计划认证的协议和机制，发现借助发布在其它NAN设备中可用的信息。使用订阅的NAN设备可以被动侦听或者主动搜索已发布的信息。针对Wi-Fi NAN将订阅定义为应用用户收集有关其它NAN设备的能力和服务的选定类型的信息的机制。

应用可以请求发布和订阅服务在特定类型的NAN网络中、在任何类型的NAN网络中、或者在所有类型的NAN网络中运行。NAN网络类型选择决定所发现的发布和订阅服务旨在在隔离集群中、在附近的NAN设备中、还是在NAN设备范围内的所有NAN设备中发生。根据NAN发现引擎服务，网络类型选择在NAN栈的较低级别中得以反映，从而处理NAN网络和集群选择功能。当发布/订阅服务已被配置为在一种类型的网络中运行时，使对应的功能和发现协议消息交换仅在相同类型的网络中发生。如在此讨论的，术语小区和集群指同一事物。

发布和订阅服务预计利用NAN发现引擎实现的发现协议，并且该协议针对NAN而设计。该协议预计具有三种不同的协议消息：1)发现查询消息、2)发现响应消息、以及3)发现公告消息。订阅服务预计使用发现查询消息进行主动发现。订阅服务可以被配置为仅在被动模式下操作。在该模式下，不发送发现查询消息，但侦听发现响应和发现公告消息以便查找搜索的信息。发布服务预计使用发现响应消息和发现公告消息，以便向发现设备公告应用选定信息的可用性。发现响应消息旨在用作对满足响应条件的所接收的发现查询的响应。发现公告消息旨在用于实现未请求的发布服务。

其中订阅服务在主动模式下已被激活的设备发送发现查询消息，以便触发发布设备发送发现响应消息。同时，订阅设备监视所接收的发现响应和发现公告消息，以便确定正在搜索的服务和信息的可用性。监视被设想为连续过程，该连续过程适用于当订阅服务活动时接收的所有发现响应和发现公告消息。借助此方法，订阅设备可以从发现响应和发现公告消息收集有价值的信息，这些信息独立于它自己的发现查询消息发送。

每个发布/服务实例至少被给予一个服务名称(UTF-8字符串)，该服务名称标识服务/应用，并且用于NAN发现引擎中以便使用指定的散列函数生成6个八位字节服务标识符(SID)值。当查找特定服务时，该SID被用作主要匹配准则。因此，该SID在每个发布和订阅消息中被发送，以便允许消息接收方检查是否发生匹配。每个发布/服务实例还可以被给予进一步的服务发现准则。这被称为匹配过滤器。如果给出匹配过滤器，则NAN发现引擎不仅需要使用SID进行匹配，而且还使用匹配过滤器信息。基本理念是，来自发布者和订阅者的SID与匹配过滤器之间必须具有完美匹配，以便在发现中取得成功。每当为了订阅/发布目的而将匹配过滤器给予NAN发现引擎时，该匹配过滤器还与SID一起在订阅/发布消息中被传送。

此外，每个发布/服务实例可以被给予服务特定的信息，该信息本身不用于发现中，并且不用于匹配中，但它是在SID/matching_filter匹配的情况下被传送到服务/应用层的信息。因此，该信息还在发布和订阅消息中被传送到对等设备。

发布和订阅消息以服务描述符属性的形式被无线传送。每个属性表示一个发布或订阅实例，并且至少包含SID以及可选地包含匹配过滤器和服务特定的信息。服务描述符属性被承载在NAN服务发现帧中，这些NAN服务发现帧是供应方特定的公共动作帧。还可以在NAN信标帧中承载非常有限数量的服务发现信息，所述NAN信标帧可以包含NAN信息元素(IE)中的某些NAN属性。一个此类属性是服务ID属性，其可以包含可变数量的SID，这些SID可以被设置为指示一组选定的已发布服务。它们中的NAN信标和服务ID属性可能不用于订阅目的，但可以仅指示已发布的服务及其SID。

具有NAN支持的MAC

MAC负责获取和维护附近设备之间的时间和频率同步，以使得设备可以同时在同一信道中用于发现协议消息交换。同步通过专用同步帧发生，这些同步帧由所谓的主设备(默认情况下)在可用性周期开始时发送。同步帧在某些信道中被周期性地发送。周期性和信道使用率由同步帧参数确定。每个设备需要能够充当主设备，并且每个设备预计在每个可用性周期内判定它是否是主设备。此判定通过主机选举算法完成。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网络包括在公共网络标识符(NAN ID)下工作并共享公共同步帧和发现窗口参数的一组NAN设备。NAN网络包括一个或多个NAN集群。每个NAN集群可以是争用组或信标组，并且可以被视为NAN网络的本地表示。NAN集群包括一组NAN设备，这些设备使用一个NAN ID在NAN网络中工作，并且针对同步帧发送和发现窗口被同步。为了使NAN设备形成NAN集群，它们中的至少某些设备需要在彼此的范围内。至少在可以是信标帧格式的同步帧中承载NAN ID。每个信标包含NAN ID字段，该字段用于接收信标的NAN设备中，以便例如判定信标是否来自NAN设备正在其中工作的NAN网络以及来自信标被发送到的哪种类型的NAN网络。在本发明的一个实施例中，NAN ID是在用于NAN网络中的信标或同步帧中使用6个八位字节字段指示的数值，以便在NAN集群内提供基本同步。在本发明的一个实施例中，在信标帧中不承载NAN集群标识符，但尤其从同步帧(信标)调度的角度使用不同调度来区分NAN小区。

NAN发现引擎利用Wi-Fi MAC的一个变体，该变体具有已专门开发的特性，以便允许在范围内的设备之间直接进行低功率发现。除了提供帧发送和接收服务之外，此具有NAN支持的MAC还提供同步。同步的目标是使范围内的所有NAN设备可以同时在同一频道上用于服务发现交换。同步基于其中涉及所有NAN设备的信标帧发送而构建。信标帧被周期性地发送，并且它们还用作查找NAN网络实例(NAN集群是NAN网络实例)的设备的NAN网络实例标识符。查找NAN网络实例的NAN设备通过侦听来自NAN设备的信标帧来使用传统的Wi-Fi被动扫描。通常，NAN设备在10-20秒内执行一次被动扫描，并且每次扫描各自持续200-300毫秒。一旦NAN设备找到一个或多个NAN网络实例，该NAN设备就选择其同步到的实例并且开始在该实例中工作。

NAN并发设备是能够在NAN网络和其它类型的Wi-Fi网络(例如WLAN基础架构、IBSS、以及Wi-Fi Direct)中工作的NAN设备。

NAN工作的基本原理：

●在设备中激活NAN功能时，设备首先借助于被动发现来查找NAN网络。当NAN发现引擎中没有活动的服务时，由请求要激活订阅或发布服务的设备中的应用来激活NAN功能。

a)默认情况下，具有在NAN规范中确定的至少一个NAN ID，并且NAN设备查找此类网络及其集群。

●加入NAN网络/NAN集群：如果设备发现设备可以加入的至少一个NAN集群，则设备选择一个集群并且加入该集群。如果设备没有发现设备可以加入的NAN集群，则设备建立它自己的NAN集群。应用还可能已请求在被动模式下激活发布服务。在这种情况下，设备从不建立NAN集群，而是它仅在已由其它设备建立的NAN集群中工作。

a)当满足以下准则时，NAN设备可以加入NAN集群：

1.设备从集群接收信号水平超过预定阈值RSSI_C(例如-50dBm)的至少一个同步帧。

●在加入NAN集群时，NAN设备将它自身同步到集群的同步帧发送和发现窗口调度。

a)此外，设备负责运行主机选举算法以便判定它是否是负责发送同步帧的主设备。

●一旦在NAN集群中，只要满足以下准则之一，NAN设备便可以继续在NAN集群中工作：

a)设备从集群接收信号水平超过预定阈值RSSI_C(例如-50dBm)的至少一个同步帧。

b)设备作为发送同步帧的主设备来工作。

●当在NAN集群中工作时，NAN设备负责通过根据需要发送同步帧来维护集群的基础时钟，并且维护集群的发现窗口调度。

●此外，NAN设备负责偶尔进行被动发现，以便确定范围内是否具有该设备应该考虑加入的其它NAN集群。

a)当NAN设备检测到与设备在其中工作的NAN集群不同的NAN集群的同步帧，但两个集群属于设备工作所在的NAN网络，并且接收信号水平超过预定阈值RSSI_C(例如-50dBm)的同步帧时，设备如下继续进行：

1.如果来自外部集群的同步帧包含指示外部集群优先于自己的集群的参数值，则设备将其工作移动到外部集群。

2.否则，设备在当前集群中继续其工作。

邻居感知联网网络

-NAN网络包括在公共网络标识符(NAN ID)下工作并共享公共同步帧和发现窗口参数的一组NAN设备。

-NAN网络包括一个或多个NAN集群。

-根据本发明的一个示例实施例，定义两种NAN网络类型：

a)同步集群网络。

b)隔离集群网络。

-网络标识符(NAN ID)取决于网络类型。

a)在一种优选实现中，NAN规范确定至少两个NAN ID值，并且针对每个ID值，规范还确定网络类型。

-网络类型确定发现窗口调度是否跨越集群边界对齐(同步集群网络)，或者发现窗口调度是否是集群本地的(目标是尤其从发现窗口的角度来保持相邻/重叠集群不同步)。

a)在同步集群网络中，目标是最大限度地使用同一个发现窗口调度。

b)在隔离集群网络中，目标是保持集群以它们自己的发现窗口调度工作，以使得只有那些在同一集群中工作的设备才可以同时在同一信道中用于NAN发现帧。

集群

这样一组NAN设备形成NAN集群：这些设备使用一个NAN ID在NAN网络中工作，并且针对同步帧发送和发现窗口被同步。

为了使NAN设备形成NAN集群，它们中的至少某些设备需要在彼此的范围内。

NAN集群内的同步意味着设备分担同步帧发送的负担，并且在发现窗口期间同时可用于NAN发现。

取决于集群属于同步集群网络还是隔离集群网络，从一个集群移动到另一个集群的NAN设备具有某些责任，将在后面更详细地讨论这些责任。

同步帧

同步帧形成NAN网络中的时间和频率同步的基础。根据主角色选择规则，所有NAN设备负责参与同步帧发送。

根据同步帧参数发送同步帧，这些参数确定发送帧的频率和信道(多个)。

同步帧针对NAN设备提供基础时钟，并且当指定发现窗口调度时，该基础时钟被用作基准。

基础时钟基于用于WLAN中的时间同步功能(TSF)而构建，并且每个同步帧预计包含TSF时间戳值指示符。

同步帧可以被实现为信标帧。

发现窗口

发现窗口是NAN设备可用于NAN发现帧交换的时段。

根据发现窗口参数出现发现窗口，这些参数确定窗口出现的频率和信道(多个)。

发现窗口调度基于在同步帧中可用的信息而构建。

取决于NAN网络类型，发现窗口调度可以是NAN集群特定的，或者跨越NAN集群边界是相同的。

NAN同步信标和NAN服务发现帧都在发现窗口期间被发送。NAN设备汇聚的时间和信道被称为发现窗口。每个发现窗口的长度是16个TU(1.024毫秒)，并且两个相继发现窗口(DW)的开始时间之间的时间差是512个TU。假设仅NAN发现信标在DW外部被发送。

发现窗口将在2.4GHz中出现，并且尤其在信道6中出现。NAN设备还可以使用5GHz进行NAN操作。如果它们这样做，则它们针对2.4GHz和5GHz调度单独的发现窗口。但是，2.4GHz DW调度是5GHz发现窗口调度的基础。5GHz发现窗口的大小与2.4GHz的发现窗口大小相等，并且在两个频带中，发现窗口周期都为512个TU。5GHz频带中的第一个发现窗口与2.4GHz频带中的第一个发现窗口偏离128个TU。

NAN网络包括所有共享一组公共NAN参数的NAN设备，这些参数包括：连续DW之间的时段、DW的持续时间、信标间隔、以及NAN信道(多个)。NAN集群是NAN设备的集合，这些设备共享一组公共NAN参数并且被同步到同一DW调度。NAN集群使用NAN集群标识符(ID)来标识。作为同一NAN集群的一部分的NAN设备参与NAN主机选择程序。这意味着在实践中，在NAN集群中工作的每个NAN设备负责参与NAN集群中的信标发送。

NAN网络中的设备操作

在设备中激活NAN时，设备首先借助于被动发现来查找NAN网络。

默认情况下，具有在NAN规范中确定的一个默认NAN ID，并且NAN设备查找此类网络及其集群。

加入NAN网络/NAN集群：

如果设备发现设备可以加入的至少一个NAN集群，则设备选择一个集群并且加入该集群。

如果设备没有发现设备可以加入的NAN集群，则设备建立它自己的NAN集群。如果已请求NAN发现引擎在被动模式下激活订阅服务，则设备还可以决定不建立它自己的NAN集群，而是它仅在其发现的NAN集群中工作。

当NAN设备在NAN集群中工作时，它周期性地执行被动发现，以便确定设备在其中工作的NAN网络的其它NAN集群是否可用。

加入NAN集群

当满足以下准则时，NAN设备可以加入NAN集群：

●设备从集群接收信号水平超过预定阈值RSSI_C(例如-50dBm)的至少一个同步帧。

在加入NAN集群时，NAN设备将它自身同步到集群的同步帧发送和发现窗口调度两者。

此外，设备负责运行主机选举算法以便判定它是否是负责发送同步帧的主设备。

在NAN集群中工作

只要满足以下条件之一，NAN设备便可以继续在NAN集群中工作：

●设备作为发送同步帧的主设备来工作。

当在NAN集群中工作时，NAN设备负责通过根据需要发送同步帧来维护集群的基础时钟，并且维护集群的发现窗口调度。

主机选举

根据本发明的一个示例实施例，节点、设备或STA可以以两种角色中的一种来工作：作为主同步STA，它与其它主STA竞争以发送信标。作为非主同步STA，它不竞争发送信标。可以通过用于邻居感知联网的主机选举算法确定主同步STA角色。自组织网络的每个节点、设备或STA可能需要能够以两种角色工作，并且可能需要由每个节点、设备或STA偶尔或周期性地运行主机选举算法。

在NAN集群中工作的NAN设备可能需要负责根据主机选举算法，针对每个发现窗口判定它是否是主设备。

来自外部集群的同步帧

当NAN设备检测到与设备在其中工作的NAN集群不同的NAN集群的同步帧，但两个集群属于设备工作所在的NAN网络，并且接收信号水平超过预定阈值RSSI_C(例如-50dBm)的同步帧时，设备如下继续进行：

-如果来自外部集群的同步帧中的时间戳(例如TSF值)大于同步帧自己的集群中的时间，则设备将其操作移动到外部集群。

-备选地，分析来自外部集群的同步帧中的某些其它信息，以便判定设备是否将其操作移动到外部集群。

-否则，设备在当前集群中继续其工作。

将操作移动到新集群

当NAN设备在同步集群网络中工作时，如果在通过被动发现检测到存在新集群时将其操作移动到新集群，则NAN设备将如下操作：

a)如果设备是当前/旧集群中的主设备，则规则如下：

-设备作为当前/旧集群中的主设备来发送包含有关新集群的信息的至少一个同步帧。这包括至少有关新集群的TSF值和发现窗口调度的信息。

-一旦设备在当前/旧集群中已发送具有有关新集群的信息的至少一个同步帧，它将开始在新集群中工作并且停止旧集群中的所有操作。

b)如果设备是当前/旧集群中的非主设备，则规则如下：

-设备将开始在新集群中工作并且停止旧集群中的所有操作。

当NAN设备在隔离集群网络中工作时，如果将其操作移动到新集群，则NAN设备将如下操作：

a)不管设备是当前/旧集群中的主设备还是非主设备，设备都将开始在新集群中工作并且停止旧集群中的所有操作。

调整发现窗口调度

当NAN设备在同步集群网络中工作时，在从包含有关新集群的信息的已接收同步帧中检测到存在新集群，并且新集群被指示为要使用其发现窗口的集群时，NAN设备将如下操作：

a)如果设备是当前/旧集群中的主设备，则规则如下：

-设备可以作为当前/旧集群中的主设备来发送包含有关新集群的信息的至少一个同步帧。

-设备开始使用新集群的发现窗口调度。

-设备可以激活被动发现以便确定它是否能够检测新集群，以及它是否能够从新集群接收具有足够高信号水平的同步帧，以便从同步帧发送的角度进行同步。

b)如果设备是当前/旧集群中的非主设备，则规则如下：

-设备开始使用新集群的发现窗口调度。

D.邻居感知联网服务发现代理

根据一个示例实施例，本发明可以用于邻居感知联网(NAN)的逻辑架构中。

在本发明的一个示例实施例中，NAN服务发现代理功能被实现为NAN服务。

在本发明的一个示例实施例中，对NAN特定的信令的增强允许发现NAN服务发现代理服务器。

在本发明的一个示例实施例中，对NAN特定的信令的增强允许将服务发布/订阅注册到代理服务器。

在本发明的一个示例实施例中，对NAN特定的信令的增强允许管理代理服务器中的被代理服务发布/订阅。

在本发明的一个示例实施例中，对NAN特定的信令的增强允许关于被代理服务发布/订阅的信息交换。

在本发明的一个示例实施例中，代理包括三种不同角色的设备：NAN2代理服务器、NAN2代理客户机、以及第三NAN2设备。NAN2代理客户机是这样的NAN2设备：其旨在通过委托其某些服务发现功能来节省一些电池。NAN2代理服务器可以是电源供电的NAN2设备，它愿意作为代理服务器工作，以便帮助NAN2代理客户机节省一些电力。在这种情况下，第三NAN2设备是操作与NAN2代理客户机相同的服务的设备，并且它应该通过NAN2代理服务器发现NAN2代理客户机的服务。如果适用并且如果可用于附近的NAN2代理服务器，则NAN2代理客户机可以使用NAN2代理服务器进行发布和/或订阅。

1)代理服务器发现

关于NAN2代理服务器如何使它自身可用并且可发现，具有数种不同的选项。最具逻辑性的方法如下：

a)NAN连接能力属性的扩展

b)NAN信标的扩展

c)新NAN属性的定义

d)将NAN服务发现代理实现为NAN服务(优选)

本发明的一个示例实施例是将代理指定为NAN服务。使用由Wi-Fi联盟分配的保留服务名称(例如org.wi-fi.aware.sdproxy)，并且服务应在NAN栈上运行，而不是在栈外部转发信息。借助该方法，提供NAN2代理服务器能力/支持/服务以供NAN2代理客户机使用的NAN2设备将发布服务。换言之，设备使其NAN发现引擎以请求或未请求方式或者同时使用两种发布类型像发布任何其它服务那样来发布代理服务。承载具有服务ID(该ID对应于针对NAN服务发现代理保留的服务名称)的发布消息的服务发现帧应该包括：

a)服务描述符、以及

b)进一步可用性图(FAV)

图1示出在邻居感知网络集群100中工作的代理服务器无线设备A2、代理客户机无线设备A1、以及第三无线设备A3的示例网络图。代理服务器已合成服务ID，所述服务ID指示对为邻居感知网络中工作的其它无线设备提供代理服务发现的支持。根据本发明的至少一个实施例，示出代理服务器将无线服务发现帧101发送到邻居感知网络，所述服务发现帧包括所合成的服务ID。服务发现帧101可以包括包含服务ID的发布消息。

图1A示出根据本发明的至少一个实施例的无线服务发现帧101的示例格式，无线服务发现帧101是由代理服务器A2发送的发布消息。图中所示的服务描述符提供可用代理服务的详细信息。例如，它包含以下指示符：

a)字段，其指示代理服务器是否可用于被代理发布或被代理订阅或这两者。

a.例如，可以使用两位字段以实现该目的，其中一个位用于指示被代理发布的可用性，并且另一个位用于指示被代理订阅的可用性。值“1”可以用于指示被代理发布/订阅可用，并且值“0”可以用于指示其不可用。

b.注意：在一个示例实施例中，代理服务器支持被代理发布，并且可选支持被代理订阅。除了以请求或未请求方式代表代理客户机发送发布消息之外，被代理发布不一定需要代理服务器执行其它任何操作。默认情况下，被代理订阅可能需要代理服务器存储发现结果。某些代理服务器可能没有准备好执行该操作，并且因此被代理订阅可能变成可选支持。

b)字段，其指示代理服务器中可用的被代理发布的类型。

a.两位子字段，一个位用于指示对请求发布的支持(“0”不支持，“1”支持)，另一个位用于指示对未请求发布的支持(“0”不支持，“1”支持)。

b.一位子字段，其用于指示代理服务器是否可以收集有关检测到的与被代理发布匹配的NAN订阅的信息以供代理客户机检索。如果设置为“1”，则代理服务器能够收集有关检测到的NAN订阅的信息。如果设置为“0”，则代理服务器不能收集有关检测到的NAN订阅的信息，而是仅代表代理客户机发送被代理发布消息。

c)字段，其指示代理服务器中可用的被代理订阅的类型。

a.两位子字段，一个位用于指示对主动的支持(“0”不支持，“1”支持)，另一个位用于指示对被动发布的支持(“0”不支持，“1”支持)。

b.一位子字段，其用于指示代理服务器是否可以收集有关检测到的与被代理订阅匹配的NAN发布的信息以供代理客户机检索。如果设置为“1”，则代理服务器能够收集有关检测到的NAN发布的信息。如果设置为“0”，则代理服务器不能收集有关检测到的NAN发布的信息，而是仅代表代理客户机发送被代理订阅消息。

d)字段，其指示被代理发布/订阅的最大生存时间

a.一个八位字节字段，例如，其指示代理服务器最多可以保持运行被代理发布/订阅多长时间，而无需与代理客户机进行任何消息交换。优选解决方案是使该字段将时间指示为连续NAN发现窗口的数量。

e)字段，其指示发送与被代理发布/订阅相关的发布/订阅消息的最小周期性。

a.一个八位字节字段，例如，其指示代理服务器是否可以在每个NAN发现窗口、每第二个DW、每第四个DW、每第八个DW等中发送用于被代理发布/订阅的发布/订阅消息。

f)字段，其指示代理服务器是否可用于在每个NAN发现窗口中或者仅在某些发现窗口期间工作以进行代理

a.一个八位字节字段，例如，其指示代理服务器是否可用于在每个NAN发现窗口中或者在NAN发现窗口的一部分中(例如每第二个NAN发现窗口、每第四个DW等)中工作以实现被代理发布/订阅。

进一步可用性图(FAV)描述当NAN2代理服务器可用于NAN2代理客户机以实现任何代理会话管理相关通信(即注册、保持活动消息传送、注销等，如以下指定)时的时间和频率。另一个实施例可以是允许NAN2代理客户机在发现窗口(DW)期间注册它们的服务，但DW应该被保护免于过量使用以便留下足够的空间以用于真实发现。

2)代理会话管理

代理会话管理指代理服务器/客户机用于以下操作的手段：a)将服务发布/订阅注册到代理服务器，b)维护注册，以及c)从代理服务器注销被代理发布/订阅。

在注册中，将由来自代理客户机的请求形成代理会话。一旦建立，代理会话就由代理客户机维护，直到根据请求或自动(例如在会话超时到期时)移除会话。

专用协议将用于代理会话管理，并且优选方法是使用NAN后续消息作为基础来设计协议。优选方法是在代理服务器指示可用于代理会话管理通信的时段内和信道中发送这些消息。NAN进一步可用性窗口(FAV)可用于该目的。

在NAN服务发现帧中传送后续消息，并且后续消息最初被设计为一旦两个对等NAN设备已成功完成NAN服务发现，就在这两个设备的服务/应用层之间传送后续消息。包含后续消息的NAN服务发现帧是单播帧，其具有服务ID和实例ID字段，这些字段承载标识消息所针对的服务和服务实例的值。

在NAN代理会话管理协议的情况下，服务ID被设置为与针对NAN服务发现代理指定和分配的服务名称对应的值(例如org.wi-fi.aware.sdproxy)。如在NAN规范中指定的那样使用实例ID，并且实例ID将被设置为指示后续消息所针对的对等设备的NAN服务发现代理实例的值，并且它从接收自代理服务器A2的发布消息101中获得。根据NAN规范承载服务/应用特定的信息的服务信息字段将被设计为包含涉及代理会话管理的信息。因此，服务信息字段包含需要在NAN代理会话管理协议消息中承载的所有详细信息，而服务ID字段用作在两个NAN服务发现代理设备的服务层之间交换的后续消息中的一种协议标识符。服务信息字段的前几个字段预计包含通用代理会话管理消息标头，该标头例如将包含用于指示消息是包含代理注册请求还是代理注册响应的字段。以下小节更详细地描述每种专用消息类型，并且假设消息标头包含标识消息的信息。

2.1)代理会话注册

一旦代理客户机A1通过正常NAN服务发现而发现可用代理服务器，它就可以请求服务器代表其执行服务发布/订阅。作为请求方，它表现得如同设备中的服务/应用层，从该设备中的NAN发现引擎请求发布/订阅服务。这时请求仅从一个设备到另一个设备，并且在NAN服务发现代理层的两个实例之间。

图2示出图1的示例网络图，其中代理客户机A1已从代理服务器A2接收包括服务ID的无线服务发现帧101，所述服务ID指示代理服务器对为邻居感知网络中工作的无线设备提供代理服务发现的支持。根据本发明的至少一个实施例，该图示出响应于接收无线服务发现帧101，代理客户机A1向代理服务器A2发送服务发现代理注册请求102。服务发现代理注册请求102指示代理注册请求102或者来自代理客户机A1的后续消息包括与要由代理服务器A2针对代理客户机A1发布或订阅的服务有关的信息。

图2A示出根据本发明的至少一个实施例的由代理客户机A1发送的服务发现代理注册请求102的一种示例格式。

一般而言，请求102应该包含当请求待激活的发布/订阅时，服务/应用层向设备中的NAN发现引擎提供的所有相同信息。在这种情况下，代理客户机形成后续消息，并且将该后续消息发送到选定代理服务器设备以便请求发布/订阅会话注册，该后续消息包含服务信息字段中的以下信息：

a)请求是适用于服务发布还是服务订阅的指示

b)服务ID(或对应的服务名称)(强制)

c)Matching_filter_tx(可选)

○可以包含服务ID之外的进一步条件，在来自代理服务器的关于被代理服务发布/订阅的发布/订阅消息中发送这些条件

d)Matching_filter_rx(可选)

○可以用于设置服务ID之外的额外条件，这些条件用于代理服务器中的被触发发布/订阅消息发送

e)Service_specific_info(可选)

○可以包含代理服务器在关于代理服务发布/订阅的发布/订阅消息中发送的服务特定的信息

f)被代理服务发布的配置参数(当发布请求时强制，否则不存在)

○发布类型：仅未请求发送、仅请求发送、或者未请求和请求发送两者

○请求发送类型：请求发送是单播还是多播

○公告周期：建议的未请求发送周期性

○生存时间：指示被代理发布被请求在代理服务器中有效和活动多长时间。

g)被代理服务订阅的配置参数(当订阅请求时强制，否则不存在)

○订阅类型：主动或被动

○查询周期：建议的订阅消息发送周期性

○生存时间：指示被代理订阅被请求在代理服务器中有效和活动多长时间。

h)有关代理客户机可用性的信息(强制)

○指示代理客户机设备将何时可用，例如用于直接NAN服务发现。这能够被指示为NAN发现窗口编号、对上一个或下一个NAN发现窗口的引用、或者对用于当前NAN集群中的同步计时器值的引用。还可以被设置为这样的值：该值指示代理客户机指示的“未知可用性”，例如它不可用于任何NAN DW中的任何后续NAN服务发现。

i)信息收集状态(强制)

○指示代理服务器是否被请求收集和存储关于检测到的与被代理发布/订阅匹配的订阅/发布的信息。设置为“1”以便请求代理服务器收集信息，并且当代理服务器不必收集/存储任何信息，但代表代理客户机发送发布/订阅消息便已足够时设置为“0”。另一个选项是声明另一个FAV窗口以便指示何时客户机可用。

图2示出其中在NAN属性中承载选定信息的示例设计。例如，可以使用服务描述符属性以便承载关于被代理服务发布/订阅的信息。服务描述符属性可以例如用于指示服务ID、匹配过滤器和服务信息。此外，可以包括某些其它NAN属性，如NAN连接能力属性、P2P操作属性、以及NAN数据链路属性，以便指示在NAN发现窗口外部的代理客户机可用性。

备选地，注册过程可以包含两个阶段，它们具有自己的会话管理消息：a)会话建立、b)信息更新。当应用此类设计时，在第一阶段，代理客户机简单地建立代理会话而不给出任何被代理服务发布/订阅信息。在信息更新阶段内，代理客户机向代理服务器提供关于被代理服务发布/订阅的最新信息。代理客户机可以在会话有效和活动的任何时间内更新信息，并且可以将多个相应会话管理消息发送到代理服务器。

在接收到服务发现代理注册请求消息时，NAN2代理服务器做出是否接受该消息的决策。借助服务发现代理注册响应消息以信号方式返回该决策。还可以使用MAC ACK确认该请求。

图3示出图1的示例网络图，其中代理服务器A2已从代理客户机A1接收服务发现代理注册请求102。根据本发明的至少一个实施例，该图示出响应于接收服务发现代理注册请求102，代理服务器A2向代理客户机A1发送服务发现代理注册响应103。

图3A示出根据本发明的至少一个实施例的由代理服务器A2发送的服务发现代理注册响应103的示例格式。

服务发现代理注册响应消息包括以下信息：

a)决策(接受/拒绝)(强制)

b)在拒绝的情况下，消息可以包括原因和建议的一组新参数。(可选)

○例如，代理服务器可能被迫拒绝请求，因为所请求的公告/查询周期或生存时间不可接受。服务器可以使用这些字段向代理客户机给出关于请求可以接受的参数值的指导。

c)会话标识符(如果会话被接受，则强制)

○用于被代理服务发布/订阅会话的代理服务器特定的唯一标识符。要在会话的整个使用寿命内在所有会话管理消息中使用。

d)会话维护参数(强制)

○保持活动消息周期

■指示代理客户机需要与代理服务器联系以保持会话活动的频繁程度。有关该主题的更多信息如下，其中更详细地描述会话维护。

○信息收集周期

■指示代理服务器期望代理客户机可用于获得有关会话的可能信息的频繁程度。有关该主题的更多信息如下，其中更详细地描述会话维护。

■该信息只有在代理服务器被请求收集和存储有关检测到的与被代理订阅/发布匹配的发布/订阅消息的信息时才有效

在具有类似于请求消息的结构的后续消息中承载响应消息。在图3A中提供此类响应消息的一种示例结构。

在接收到服务发现代理注册响应帧时，NAN2代理客户机检查请求是否被接受，并且如果是，则可以开始所请求的休眠周期(下面的第3节)。如果否，则可以发送例如具有修改后的参数的新的修改后的请求，前提是由代理服务器提供此类反馈。还可以使用MAC ACK确认该请求。

代理服务器A2然后开始代理注册请求102所指示的服务的发布和订阅中的至少一者，其中发布和订阅中的所述至少一者包括以下指示：代表代理客户机A1代理所发布和所订阅服务中的至少一者。

2.2代理会话维护

在将服务发布/订阅成功注册到代理服务器时，建立代理会话并且代理客户机负责维护该会话。在会话管理中，代理服务器和代理客户机交换用于保持会话活动的特定代理会话管理消息，以便提供代理服务器已收集的关于与被代理订阅/发布匹配的发布/订阅的信息，并且从容地关闭该会话。

消息基于与上述注册请求/响应消息相同的原理而构建。换言之，消息被承载在NAN后续消息中，其中服务ID被设置为对应于针对NAN服务发现代理服务指定的服务名称的值，并且服务信息字段包含所有会话管理特定的信息，以例如指示消息类型的消息标头开始。在该阶段，消息始终包含代理服务器分配给会话并在上述响应消息中提供的会话标识符。

2.2.1会话保持活动

代理客户机需要可用于与代理客户机的成功消息交换以便保持会话活动。代理客户机需要在由代理服务器指示的每个保持活动消息周期内，完成成功的会话管理协议消息交换至少一次。该设计可能需要两次连续的成功消息交换之间的时间少于保持活动消息周期。该设计可以允许代理客户机或代理服务器发送保持活动消息，或者可以将发起方角色指定为仅在一个设备中，例如在代理服务器中。

会话保持活动消息不需要在服务信息字段中包含任何其它信息，而是仅包含会话标识符。

如果代理客户机未能及时与代理服务器成功交换会话管理消息，则会话被视为终止，并且会话到期而没有任何进一步信令。

2.2.2会话信息

代理会话管理可以针对代理客户机提供获得和接收关于其代理会话的信息的手段。代理服务器可以例如提供被代理服务订阅的结果。代理服务器可以针对每个被代理服务订阅/发布指示已检测到多少个与服务订阅/发布匹配的服务发布/订阅、以及关于它们的任何详细信息。这种类型的任何信息都可能是有价值的，尤其在被代理服务订阅的情况下，例如以便判定是否执行直接NAN服务发现、以及可能使用哪个设备并且在何时进行。在被代理服务发布的情况下，信息另一方面可以用于激活正常NAN发布，或者调整现有的正常NAN发布实例的参数。

在优选方法中，在代理服务器已针对任何代理管理信令分配的DW外部的时段内，该信令在NAN DW外部的代理服务器与代理客户机之间发生，并且消息基于前面描述的原理(即，基于后续消息的协议消息，其中在服务信息字段中承载大部分消息内容)而构建。

不管消息结构如何，代理服务器都可以请求代理客户机在由服务器在服务发现代理注册响应消息中指示的每个状态/执行周期内，获得最新信息至少一次。代理客户机可以通过发送服务发现代理状态请求消息来请求此类信息。请求消息不必包含任何其它信息，而是包含消息标头中的消息类型和会话标识符。可以由代理客户机根据请求或自主向代理客户机发送的响应消息(例如服务发现代理状态响应)应在服务信息字段中包含以下信息：

a)检测到的匹配发布/订阅的数量

●指示自前一个状态报告以来，已检测到多少个满足被代理服务订阅/发布条件的发布/订阅

b)关于检测到的匹配发布/订阅的信息

●用于检测到的发布/订阅中的接口地址

●可用于检测到的发布/订阅中的服务信息

一种备选方法是使代理服务器存储它检测到的与被代理服务订阅/发布匹配的所有发布/订阅消息，并且每当代理客户机可用时将这些消息提供给代理客户机。代理服务器可以使用下一节中指定的被代理发布或被代理订阅消息之一来发送它已存储的发布/订阅消息。在这种情况下，被代理发布/订阅消息需要包含第三设备的地址而不是代理客户机设备的地址，并且在消息中不承载关于代理客户机可用性的信息。

3)来自代理服务器的被代理服务发布和订阅

在代理会话期间，NAN2代理服务器代表NAN2代理客户机而基于NAN2代理客户机可用性周期并基于来自注册中的代理客户机的其它信息来操作。在代理客户机可用的DW中，NAN2代理服务器不应该充当代理客户机的NAN2代理服务器，在代理要被用作范围扩展器(这不是NAN2代理的主要用途)的情况下除外。

对于代理服务器代表被代理发布/订阅的代理客户机发送的NAN服务发现消息，需要新类型的信令。我们称之为被代理发布和被代理订阅消息。这些消息优选地使得传统NAN设备(Wi-Fi感知版本1/NAN版本1设备)不将它们解释为正常NAN发布或订阅消息。传统NAN设备可以假设由NAN设备发送的发布/订阅消息涉及由消息中的服务ID指示并且可用于NAN设备中的服务。因此，它可以例如使用所接收的发布/订阅消息的发送地址字段中的地址，直接继续与NAN设备进行后续消息传送。但是，如果消息来自代理服务器，则这是不可能的，但与被代理服务发布/订阅相关的发布/订阅消息需要被理解为源自另一个设备，而不是源自代理服务器。

优选方法是除了发布、订阅和后续消息之外，还定义新的NAN服务发现消息类型。服务描述符属性内的服务控制字段包含两位字段，该字段当前用于指示该属性是否承载发布、订阅或后续消息。第四值(“11”)被保留，并且在优选设计中其用于指示被代理消息类型。每当传统NAN设备接收到此类属性时，它丢弃该属性及其内容，但NAN2设备(Wi-Fi感知版本2设备)将其解释为被代理发布/订阅消息的指示。被代理消息还需要某些新的信息字段，如：

a)消息类型

○一个八位字节字段，例如，其指示被代理消息是发布(“0”)还是订阅(“1”)类型

b)NAN2代理客户机的接口地址

○六个八位字节字段，其指示代理客户机的MAC地址

c)NAN2代理客户机的可用性信息

○两个八位字节字段，例如，其指示与被代理发布/订阅相关的代理客户机可用的NAN DW。在优选设计中，该字段指示在代理客户机可用的DW之前的DW数量。备选地，该字段或FAV可以用于指示代理客户机可用的DW来作为绝对TSF值。

○字段，如果NAN2代理客户机在不同于其中被代理消息被发送的另一个NAN集群中可用，则该字段存在，并且该字段指示客户机在哪个NAN集群中工作。

图4A示出根据本发明的至少一个实施例的NAN服务发现消息中的修改后的服务控制字段的示例格式，其中实现被代理发布和订阅。

图4A和4B示出对在更新后的服务描述符属性中承载的服务描述符属性(左)和服务控制字段(右)的修改。借助该方法，被代理发布和被代理订阅消息都将是全新类型的消息，它们将被承载在NAN SDF中，其中服务描述符属性内的服务控制字段被设置为指示新消息类型，并且同一服务描述符属性内的服务信息字段包含信息元素/字段，这些信息元素/字段承载不能在属性的其它字段中发送的被代理服务订阅/发布的详细信息。

图5示出根据本发明的至少一个实施例的NAN服务发现消息中的新NAN服务发现代理属性的示例格式。该实施例使服务描述符属性和其内的服务控制字段保持不变，并且针对代理相关的信令定义新属性。新属性(例如服务发现代理属性)将需要包含代理客户机接口地址和有关代理客户机可用性的信息。此类新属性的示例格式如图5中所示。借助该方法，被代理发布和被代理订阅消息将分别是扩展后的传统发布和订阅消息。它们都将被承载在NAN SDF中，其中服务描述符属性内的服务控制字段被设置为指示发布或订阅消息类型(如果适用)和新属性，如用于承载有关被代理服务发布/订阅的详细信息的NAN服务发现代理属性。

当使用该方法时，传统NAN设备也可以接收被代理信息(新属性中的信息除外)。因此，传统设备可以通过NAN2代理服务器获知特定被代理服务的存在，但它们可能无法在不首先进行NAN服务发现的情况下执行后续信令。

4)示例信令图

下面在以下四个图中提供示例信令图。这些图中的每个图都提供以下情况：其中代理客户机首先将服务发布或服务订阅注册到服务器，并且然后休眠/缺席。在缺席期间，第三设备针对对应的服务进行NAN服务发现并且由代理服务器负责处理该情况，以使得一旦代理客户机从缺席中返回，代理客户机和任何第三设备有可能例如执行后续操作。

注意：A)在由代理服务器针对代理管理通信分配的时段内，图中所示的代理客户机与代理服务器之间的所有信令在NAN DW外部发生。B)图中所示的代理服务器与第三设备之间的所有信令将在NAN DW期间发生。

图6示出根据本发明的至少一个实施例的被代理请求发布的示例信号序列图。首先，代理客户机通过发出代理注册请求，要求它先前已检测到可用的代理服务器执行请求发布。在从代理服务器接收到肯定确认时，代理客户机可以在某些NAN DW内进入休眠状态，而代理服务器代表客户机进行发布。在接收满足被设置为被代理发布的触发条件的订阅消息104时，代理服务器发送被代理发布105。代理服务器不应被来自传统NAN设备的订阅消息触发，而是仅当接收来自NAN2设备的订阅消息时才应该触发被代理发布消息。

如果代理会话涉及信息收集，则代理服务器至少存储与触发发送被代理发布消息的订阅消息相关的选定信息。在一种实现中，代理服务器可以存储稍后发送到代理客户机的全部订阅消息。当代理客户机从代理服务器获得会话信息时，该图结束。在该图中，代理客户机请求信息106，并且代理服务器使用包含所请求的信息的消息107进行回复。回复消息可以例如是与先前指定的被代理订阅消息一起使用的格式。备选地，它可以是在服务信息字段中包含所需信息的后续消息格式。

图7示出根据本发明的至少一个实施例的被代理未请求发布105'的示例信号序列图。一旦代理客户机已将未请求发布会话成功注册到代理服务器，代理服务器就根据请求开始发布。它还可以根据请求收集关于会话的信息(例如检测到的订阅被发布服务的第三设备的数量以及接收的相关订阅消息的内容)。当代理客户机使用上面针对图6讨论的类似手段从代理服务器获得会话信息时，该图结束。

图8示出被代理被动订阅的示例情况。在这种情况下，代理服务器需要收集关于与已注册订阅匹配的发布108的信息，并且代理客户机预计从代理服务器获得该信息以便进行任何进一步操作。

图9示出被代理主动订阅的示例情况。在这种情况下，代理服务器发送被代理订阅消息109以便触发从具有NAN2功能的第三设备发送被代理发布消息109'。代理服务器可能需要收集有关检测到的与已注册订阅匹配的发布的信息109”。代理服务器应该考虑传统发布消息和被代理发布消息两者，并且根据需要向代理客户机提供关于它们的信息。

图10示出在邻居感知网络集群100中工作的代理服务器A2和代理客户机A1的示例网络图。根据本发明的至少一个实施例，示出代理服务器A2发送无线服务发现帧101，并且代理客户机A1接收包括所合成的服务ID的服务发现帧。

在本发明的一个示例实施例中，代理服务器A2和代理客户机A1可以包括处理器520，处理器520包括单核或多核中央处理单元(CPU)560和561、随机存取存储器(RAM)562、只读存储器(ROM)564、以及与无线电收发器508对接的接口电路566。代理服务器A2和代理客户机A1均可以进一步包括电池和其它电源、小键盘、触摸屏、显示器、麦克风、扬声器、耳机、摄像机或其它成像设备等。根据本发明的一个实施例，RAM 562和ROM 564可以是图12中所示的可移动存储设备700，例如智能卡、SIM、WIM、诸如RAM、ROM、PROM、闪存设备之类的半导体存储器等。根据本发明的一个示例实施例，代理服务器A2和代理客户机A1均包括感知协议栈502。

在本发明的一个示例实施例中，感知协议栈502可以包括NAN发现引擎505和NANMAC 510。在本发明的一个示例实施例中，感知协议栈502可以包括感知层、社区层、网络层、以及链路层。在本发明的一个示例实施例中，感知协议栈502可以包括IEEE 802.11协议栈515。

在本发明的一个示例实施例中，处理器520、协议栈502和/或应用程序500可以被体现为以编程指令序列的形式存储在RAM 562和/或ROM564中的程序逻辑，当在CPU 560和/或561中执行时，所述指令执行所公开的实施例的功能。可以将程序逻辑从计算机可用介质形式的计算机程序产品或制品(例如常驻存储设备、智能卡或其它可移动存储设备，如图12中所示)传送到代理服务器A2和代理客户机A1的可写RAM、PROM、闪存设备等562。备选地，它们可以被体现为编程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。代理服务器A2和代理客户机A1的每一者中的无线电508可以是单独的收发器电路，或者备选地，无线电508可以是单个无线电模块，该模块能够响应于处理器520，以高速、时间和频率多路复用方式处理一个或多个信道。用于指示装置执行其各种操作的程序代码可以存储在计算机可读介质中，这些介质例如包括磁盘、CD ROM或闪存设备。可以从此类计算机可读介质下载程序代码以便例如存储在代理服务器A2和代理客户机A1的RAM 562或可编程ROM564中，从而例如由CPU 560和/或561执行所述程序代码。在图12中示出可移动存储介质700。

图11A是根据本发明的至少一个实施例的代理服务器A2中的操作步骤的示例流程图600。该流程图的步骤表示存储在RAM和/或ROM存储器中的计算机代码指令，当由中央处理单元(CPU)执行时，这些计算机代码指令执行本发明的示例实施例的功能。可以以不同于所示的顺序执行这些步骤，并且可以将个体步骤组合或分离成组成步骤。该流程图具有以下步骤：

步骤602：由无线网络中的无线设备合成服务ID，所述服务ID指示对为所述无线网络中工作的其它无线设备提供代理服务发现的支持；以及

步骤604：由所述无线设备将无线服务发现帧发送到所述无线网络，所述服务发现帧包括所合成的服务ID。

图11B是根据本发明的至少一个实施例的代理客户机A1中的操作步骤的示例流程图650。该流程图的步骤表示存储在RAM和/或ROM存储器中的计算机代码指令，当由中央处理单元(CPU)执行时，这些计算机代码指令执行本发明的示例实施例的功能。可以以不同于所示的顺序执行这些步骤，并且可以将个体步骤组合或分离成组成步骤。该流程图具有以下步骤：

步骤652：由无线网络中的无线设备从所述无线网络中工作的另一个无线设备接收无线服务发现帧，所述服务发现帧包括服务ID，所述服务ID指示所述另一个无线设备对为所述无线网络中工作的无线设备提供代理服务发现的支持；

步骤654：响应于所述无线服务发现帧，由所述无线设备向所述另一个无线设备发送代理注册请求消息；以及

步骤656：响应于所述代理注册请求消息，由所述无线设备接收响应消息，所述响应消息指示由所述另一个无线设备注册所述无线设备以便为所述无线设备提供代理服务。

图11C是根据本发明的至少一个实施例的代理服务器中开始由代理注册请求指示的服务的发布和订阅中的至少一者的操作步骤的示例流程图670。该流程图的步骤表示存储在RAM和/或ROM存储器中的计算机代码指令，当由中央处理单元(CPU)执行时，这些计算机代码指令执行本发明的示例实施例的功能。可以以不同于所示的顺序执行这些步骤，并且可以将个体步骤组合或分离成组成步骤。该流程图具有以下步骤：

步骤672：由无线网络中的无线设备合成服务ID，所述服务ID指示对为所述无线网络中工作的其它无线设备提供代理服务发现的支持；

步骤674：由所述无线设备将无线服务发现帧发送到所述无线网络，所述服务发现帧包括所合成的服务ID；

步骤676：响应于发送所述无线服务发现帧，由所述无线设备从所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的至少一个无线设备接收请求消息，所述请求消息是代理注册请求，其指示所述代理注册请求或者来自所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备的后续消息包括与要由所述无线设备针对所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来订阅或发布的服务有关的信息；

步骤678：由所述无线设备注册所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备，以便为所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备提供代理服务；

步骤680：响应于接收所述请求消息，由所述无线设备向所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备发送响应消息；以及

步骤682：由所述无线设备开始所述代理注册请求所指示的服务的发布和订阅中的至少一者，其中发布和订阅中的所述至少一者包括以下指示：代表所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来代理所发布和所订阅服务中的至少一者。

图11D示出根据本发明的一个示例实施例的采用2.4GHz的示例发现窗口，在该窗口内发送NAN服务发现帧101。

在发现窗口115期间，一个或多个NAN设备发送NAN服务发现帧101，帧101是供应方特定公共动作帧。NAN服务发现帧101是由NAN集群中的NAN设备发送的IEEE 802.11管理帧。NAN服务发现帧101使NAN设备能够从其它NAN设备查找服务，并且使其它NAN设备可以发现服务。在NAN服务发现协议中定义三种NAN服务发现协议消息：

1.发布消息

2.订阅消息

3.后续消息

NAN服务发现协议消息被承载在服务描述符属性中，服务描述符属性被承载在NAN服务发现帧101中。NAN设备可以使用NAN服务发现帧101主动查找特定服务的可用性。当NAN设备使用订阅消息时，它要求在同一NAN集群中工作的其它NAN设备在满足响应准则时发送发布消息。NAN设备可以使用发布消息以便以未请求方式使在同一NAN集群中工作的其它NAN设备可以发现其服务。服务控制字段指示服务描述符属性是对应于发布、订阅还是后续功能，以及服务描述符属性中是否存在其它可选字段，例如匹配过滤器、服务响应过滤器、以及服务特定的信息。

本发明的实施例针对可以使用代理服务器进行发布/订阅的NAN2设备提供功率节省：

a)低功率设备不需要像没有可用代理服务器那样经常唤醒NAN服务发现

b)对于低功率设备，可用服务的发现更快，即以较少的努力发现服务，因为预计从代理服务器接收所需信息，而不需要等待来自个体设备的信息。

本发明的实施例提供用于通告和发现服务和/或分发应用信息的新功能。

尽管公开了特定示例实施例，但所属技术领域的技术人员将理解，能够对特定示例实施例做出改变而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述服务发现帧包括发布消息，所述发布消息包括所合成的服务ID并且指示代理服务发现的可用性。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述代理注册请求消息用于指示所述代理注册请求或者来自所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备的后续消息包括与要由所述无线设备作为代理针对所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来订阅或发布的服务有关的信息。

5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：

6.一种方法，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述服务发现帧包括发布消息，所述发布消息包括所述服务ID并且指示代理服务发现的可用性。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述代理注册请求消息是代理注册请求，所述代理注册请求消息指示所述代理注册请求或者由所述无线设备发送的后续消息包括与要由所述另一个无线设备作为代理代表所述无线设备来订阅或发布的服务有关的信息。

9.一种包括计算机可读程序代码的计算机程序，所述计算机可读程序代码被配置为当所述程序在计算机上运行时导致执行任一上述权利要求所述的方法。

10.根据权利要求9所述的计算机程序，其中所述计算机程序是包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质承载包含在其中以便与计算机一起使用的计算机程序代码。

11.一种装置，包括：

至少一个处理器；

包括计算机程序代码的至少一个存储器；

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述服务发现帧包括发布消息，所述发布消息包括所合成的服务ID并且指示代理服务发现的可用性。

13.根据权利要求11所述的装置，进一步包括：

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述代理注册请求消息用于指示所述代理注册请求或者来自所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备的后续消息包括与要由所述无线设备作为代理针对所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来订阅或发布的服务有关的信息。

15.根据权利要求14所述的装置，进一步包括：

16.一种装置，包括：

至少一个处理器；

包括计算机程序代码的至少一个存储器；

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述服务发现帧包括发布消息，所述发布消息包括所述服务ID并且指示代理服务发现的可用性。

18.根据权利要求16所述的装置，其中所述代理注册请求消息是代理注册请求，所述代理注册请求消息指示所述代理注册请求或者由所述无线设备发送的后续消息包括与要由所述另一个无线设备作为代理代表所述无线设备来订阅或发布的服务有关的信息。

19.一种包括记录在计算机可读非瞬时性存储介质上的计算机可执行程序代码的计算机程序产品，所述计算机可执行程序代码包括：

20.根据权利要求19所述的计算机程序产品，其中所述服务发现帧包括发布消息，所述发布消息包括所合成的服务ID并且指示代理服务发现的可用性。

21.根据权利要求19所述的计算机程序产品，进一步包括：

22.根据权利要求21所述的计算机程序产品，其中所述代理注册请求消息用于指示所述代理注册请求或者来自所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备的后续消息包括与要由所述无线设备作为代理针对所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来订阅或发布的服务有关的信息。

23.根据权利要求22所述的计算机程序产品，进一步包括：

24.一种包括记录在计算机可读非瞬时性存储介质上的计算机可执行程序代码的计算机程序产品，所述计算机可执行程序代码包括：

25.根据权利要求24所述的计算机程序产品，其中所述服务发现帧包括发布消息，所述发布消息包括所述服务ID并且指示代理服务发现的可用性。

26.根据权利要求24所述的计算机程序产品，其中所述代理注册请求消息是代理注册请求，所述代理注册请求消息指示所述代理注册请求或者由所述无线设备发送的后续消息包括与要由所述另一个无线设备作为代理代表所述无线设备来订阅或发布的服务有关的信息。

27.一种装置，包括：

用于在无线网络中合成服务ID的部件，所述服务ID指示对为所述无线网络中工作的其它无线设备提供代理服务发现的支持；以及

用于将无线服务发现帧发送到所述无线网络的部件，所述服务发现帧包括所合成的服务ID。

28.根据权利要求27所述的装置，其中所述服务发现帧包括发布消息，所述发布消息包括所合成的服务ID并且指示代理服务发现的可用性。

29.根据权利要求27所述的装置，进一步包括：

用于响应于发送所述无线服务发现帧，从所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的至少一个无线设备接收代理注册请求消息的部件；

用于注册所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备，以便为所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备提供代理发布服务的部件；以及

用于响应于接收所述代理注册请求消息，向所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备发送响应消息的部件，所述响应消息指示为所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备启动代理操作。

30.根据权利要求27所述的装置，其中所述代理注册请求消息用于指示所述代理注册请求或者来自所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备的后续消息包括与要由所述无线设备作为代理针对所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来订阅或发布的服务有关的信息。

31.根据权利要求30所述的装置，进一步包括：

用于开始所述代理注册请求所指示的服务的发布和订阅中的至少一者的部件，其中发布和订阅中的所述至少一者包括以下指示：代表所述无线网络中工作的所述其它无线设备中的所述至少一个无线设备来代理所发布和所订阅服务中的至少一者。

32.一种装置，包括：

用于在无线网络中从所述无线网络中工作的另一个无线设备接收无线服务发现帧的部件，所述服务发现帧包括服务ID，所述服务ID指示所述另一个无线设备对为所述无线网络中工作的无线设备提供代理服务发现的支持；

用于响应于所述无线服务发现帧，向所述另一个无线设备发送代理注册请求消息的部件；以及

用于响应于所述代理注册请求消息而接收响应消息的部件，所述响应消息指示由所述另一个无线设备注册所述无线设备以便为所述无线设备提供代理服务。

33.根据权利要求32所述的装置，其中所述服务发现帧包括发布消息，所述发布消息包括所述服务ID并且指示代理服务发现的可用性。

34.根据权利要求32所述的装置，其中所述代理注册请求消息是代理注册请求，所述代理注册请求消息指示所述代理注册请求或者由所述无线设备发送的后续消息包括与要由所述另一个无线设备作为代理代表所述无线设备来订阅或发布的服务有关的信息。