TWI444075B - 無線通訊網路中之點對點裝置的發現頻道及發現信標 - Google Patents
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Description
本發明係有關無線通訊網路中之點對點裝置的發現頻道及發現信標。
大部分的無線通訊網路以集中控制方式操作,其中各個裝置僅與網路控制器直接通訊,網路控制器排程並管理那些通訊。然而,已經發展出點對點(P2P)操作,其中裝置可互相直接通訊,而不將它們的訊息路由經過預先存在的網路控制器。P2P裝置若不用網路控制器來辨別彼此可能難以找到彼此。P2P裝置之一必須傳送信標,而同時另一者需傾聽信標。若各裝置可使用多個頻道(如24個頻道),會花上很久時間使兩裝置皆在正確傳送/接收狀態,且同時在相同頻道上。
在下列說明中,提出各種特定細節以提供本發明之詳盡了解。然而,熟悉此項技藝人士可了解到可在無這些特定細節的情況下實行本發明。在其他例子中,未詳述已知電路、結構、及技術以不混淆本發明。
說明書中對於「一實施例」、「範例實施例」、「各個實施例」等等的參照意指如此所述之(諸)實施例可包括特定特性、結構、或特徵,但非每一實施例必然包括這些特定特性、結構、或特徵。此外,一些實施例可具有其他實施例所述之一些、所有、或無特徵。
在下列說明及申請專利範圍中,可使用詞「耦合」及「連接」,連同其衍生詞。應了解到這些詞並非為彼此之同義詞。確切地,在特定的實施例中,「連接」可用來指示兩或更多元件互相直接實體或電性接觸。「耦合」可用來指示兩或多元件互相合作或互動,但可或可不互相直接實體或電性接觸。
如在申請專利範圍中所用,除非另有所指,描述共同元件之「第一」、「第二」、「第三」等等順序形容詞的使用僅指示參照至類似元件的不同實例,且非意圖暗示如此所述之元件必須在給定序列中(無論時間上、空間上)、排序中、或任何方式中。
可在硬體、韌體、及軟體之一或任何組合中實行本發明之各個實施例。可將本發明實行成儲存在電腦可讀取媒體中或上之指令,其可被一或更多處理器讀取並執行以致能在此所述之效能。電腦可讀取媒體可包括以一或更多電腦可讀取的形式儲存資訊的任何機制。例如,電腦可讀取媒體可包括實體儲存媒體,例如但不限於唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置等等。
術語「無線」可用來描述藉由使用調變電磁輻射透過非固體媒體傳遞資料之電路、裝置、系統、方法、技術、通訊頻道等等。此術語不暗示關聯的裝置不含有任何線路,雖在一些實施例中它們可能沒有。無線裝置可包含至少一無線電及至少一處理器,其中無線電傳送代表資料之信號並接收代表資料之信號,而處理器可處理將傳送之資料及已經接收的資料。處理器亦可處理非經傳送亦非經接收的其他資料。
術語「無線裝置(WD)」在此用來描述具有與至少一其他無線裝置無線通訊之能力的無線通訊裝置。術語「關聯」及其衍生詞各指示兩無線裝置已經提供關於它們本身之足夠資訊給對方,使每一個知道對方的存在,且它們對足夠的通訊協定達成協商使它們可互相無線地通訊。
術語「群組主端(group owner)」在此用來描述已經與另一WD建立關聯之一WD,且排程與此另一WD之通訊。亦可使用各種其他術語來描述群組主端,例如但不限於「存取點(AP)」、「基地站(BS)」、「控制點(CP)」、「網路控制器」等等。於此文件使用術語「群組主端」來意圖涵蓋此功能裝置之所有此種替代標記。
術語「客端裝置」用來描述已經與另一WD建立關聯的一WD,當那個另一WD為群組主端。亦可使用各種其他術語來描述客端裝置,例如但不限於「STA」、「用戶站(SS)」、「行動站(MS)」、「DEV」等等。術語「客端」意圖涵蓋這些功能裝置的所有此種替代標記。
術語「同級(peer)裝置」在此用來描述尚未被指定成群組主端或客端之無線通訊裝置,但當其變成與另一同級裝置關聯時可後續被指定為群組主端或客端。
術語「交際(social)頻道」在此用來描述多頻道環境內之無線通訊頻道,其已經被特別指定用來允許多個無線裝置定位並辨別彼此(裝置發現),為了後續在不同頻道上互相通訊。非交際頻道為該多個頻道之未被指定為交際頻道的任何者,且不可用於此種裝置發現。在一些實施例中,該多個頻道之超過一個可被指定為交際頻道。在一些實施例中,(諸)交際頻道亦可用於其他通訊。可以「發現」信標形式傳送與一裝置關聯之請求,意指該信標的目的在於為了關聯而定位並辨別交際頻道上其他裝置。在一些實施例中,發現信標可具有與標準操作信標(用於在關聯後非交際頻道上之正常通訊的信標)相同之格式。在其他實施例中,發現信標可具有與操作信標不同的格式,且可僅用在(諸)交際頻道上來發現裝置,而操作信標可作為其他用途。
在一些實施例中,當由一同級裝置從另一同級裝置接收到發現信標時,接收同級裝置可接著傳送接受關聯邀請之回應。請求及回應可包括用來判斷這兩同級裝置的哪一個將在後續關聯中作為群組主端的角色之資訊。可由接收回應之同級裝置傳送確定,以確認回應之接收並確定哪個裝置將為群組主端。在一些實施例中,群組主端亦可接受其他裝置到群組中以形成較大網路。
第1圖顯示根據本發明之一實施例的在多頻道通訊環境中之頻道列表。在所示實施例中,有可用來在無線裝置之間通訊的24個頻道,但可使用任何可行數量的頻道。在傳統網路中,可能以同樣方式使用所有這些頻道,其中裝置發現能夠在任何頻道上發生。但在所示實施例中,僅有三個頻道,指定為交際頻道22、23、及24,可用於裝置發現,而其他頻道被指定成不可用於裝置發現的非交際頻道。在此範例中,搜尋欲關聯另一裝置的裝置僅需在這三個交際頻道上搜尋,知道在其他二十一個頻道上不允許裝置發現。當與允許所有二十四個頻道用於裝置發現相比,這可大幅減少兩個裝置發現彼此所花費的時間。雖在範例中顯示三個交際頻道,在其他實施例中,一、二、四、或超過四個頻道可被指定為交際頻道。
第2圖顯示根據本發明之一實施例的發現彼此之兩個同級裝置。各裝置可包含至少一處理器、至少一記憶體、至少一無線電、及無線通訊用之至少一天線。所示的實施例顯示裝置WD1為筆記型電腦及裝置WD2為獨立顯示器,但可使用具有無線通訊能力的任何可行的類型之裝置。在此範例中,裝置WD1可在交際頻道上傳送請求,以信標之形式。此信標可包括各種資訊,例如但不限於:1)請求裝置之識別、2)請求裝置之能力、3)將用於後續通訊中之協定種類、4)等等。在一些實施例中,可以規律間隔廣播此信標。
若裝置WD2接收到這些信標之一,並判斷將本身與WD1關聯有利,則WD2可傳送回應至WD1。此回應亦可包括各種資訊,例如但不限於:1)回應裝置之識別、2)回應裝置之能力、3)指示於請求中之協定的接受,或替代協定之建議、4)等等。當WD1接收到此回應時,其可接著傳送確定至WD2,確定用於後續通訊之這兩裝置的關聯。確定針對後續通訊兩裝置之關連。確定可包括各種資訊,例如但不限於:1)包含在先前回應及/或請求中之一些資訊的重複、2)這兩裝置的何者將作為後續通訊中之群組主端的指示、3)針對那些後續通訊該切換至之頻道號碼、4)等等。
判斷哪個裝置將為群組主端可依據各種考量。在一實施例中,請求裝置將自動變成群組主端。在其他實施例中,依據這兩裝置之各種參數的協商程序可判斷哪個裝置將為群組主端。此種參數可包括一些事情,例如但不限於:1)各裝置之相對能力、2)在各裝置上之相對通訊及/或處理負擔、3)各裝置可用之相對操作功率、4)等等。在一些實施例中,各裝置可首先將其各種參數轉換成單一參數,其提供裝置操作成群組主端之能力的整體相對指示。無論使用單一參數或多個參數來比較此能力,應將(諸)參數包括在回應中,使得WD1可與WD2比較其之能力並做出關於哪個裝置將為群組主端的決定。在一些實施例中,(諸)參數可包括在請求中,使得WD2可與WD1比較其之能力並做出關於哪個裝置將為群組主端的建議。
第3圖顯示根據本發明之一實施例的發現程序之流程圖。流程圖300顯示兩裝置之一連串的操作,裝置可標示為WD1及WD2以對應至第2圖中所示的裝置,但此圖亦可應用至任何兩個可行裝置。在所示實施例中,在310,WD1在交際頻道上傳送信標,信標作為向其他裝置請求與WD1關聯之開放式請求。若沒有接收到回應,如320所判斷,WD1可等待預定時間後於310再發送另一信標。在一些實施例中,WD1可在交際頻道上以規律間隔傳送信標,無論是否接收到回應。
當在315 WD2接收到信標,其在325檢查內容以判斷是否回應。裝置可因各種原因而選擇不回應,這些原因例如但不限於:1)裝置的能力與信標中所宣稱的能力不相容、2)信標信號太弱使得而不大可能與另一裝置成功地通訊、3)裝置已經與另一裝置關聯且不具備與兩個裝置關聯之能力及/或容量及/或動機、4)等等。若WD2不回應,其可繼續傾聽其他信標。
若WD2決定回應該信標,其可在345組成那個回應並在355傳送回應至WD1。回應的內容可有多個用途,例如但不限於:1)提供操作通訊所需之關於WD2的資訊,包括判斷哪個裝置將成為群組主端所需之資訊、2)同意信標中所指定之特定操作參數、3)建議信標中所指定之特定操作參數的一些之替代值、4)等等。
當在320 WD1接收到回應,其可在330檢查那個回應的內容並做出關於後續操作通訊之特定決定。例如,WD1可在340決定WD1或WD2將在操作通訊中作為群組主端。WD1可在350構成確認以供傳送回到WD2。確定可含有各種資訊,包括兩裝置進行後續操作通訊皆該切換至之操作頻道,以及裝置將針對此種操作通訊使用之參數的陳述。藉由使用請求/回應/確定程序,這兩裝置能夠了解另一裝置的能力,協商特定操作參數、並決定當開始操作通訊時將使用的最終參數。
在360 WD1傳送確定至WD2,其在365接收該確定。那時,於370及375這兩裝置可切換至操作頻道以於380及385開始互相操作性通訊。一旦兩裝置已經發現彼此且已經交換資訊,它們可切換至操作頻道並接著關聯。
在一些實施例中,可在結束前終止上述程序(未圖示)。例如,當WD2未接收確定時,可終止程序,此可能因為並未傳送確定或有傳送但沒有成功地接收。替代地,可藉由包含在回應或確定中之快速終止來終止程序。這會例如因為兩裝置之能力不相容而發生。
如前述,在一些實施例中,在交際頻道上用於關聯之發現信標可具有與用於在發生關聯後的操作通訊之操作信標不同的格式。第4圖顯示根據本發明之一實施例的與操作信標中的不同之發現信標中之資訊元件(IE)的格式。其他實施例可與所示相異。所示實施例含有八個欄位,其中七個欄位的大小為一個八位元組(8位元)。
類別及動作欄位可作為其一般用途,如識別訊框類型(如公眾動作訊框)及/或IE類別。發現信標間隔欄位可用來指明發現信標之間有多長。國家字串欄位可指示將遵照哪個國家的規則。操作控制級別欄位可用來指示操作頻道之控制級別,而操作頻道號碼可用來指示在發現序列後為了通訊裝置該切換至哪個頻道。P2P能力欄位可用來指示傳送裝置的能力。此欄位之內容可特別用來決定如前述般哪個裝置將變成群組主端。P2P發現欄位可提供有助於發現程序的資訊。顯示此欄位的內容之一範例:目前關聯狀態(已經關聯或否)、目前操作模式、AC電力狀態(電池或AC供電)、及裝置可支援的客端關聯數量。其他實施例可不同。
上述說明僅為例示而非限制性。熟悉此技藝人士可做出各種變化。那些變化應包括在本發明之各個實施例中,其僅由下列申請專利範圍的範疇而定。
22、23、及24...交際頻道
可藉由參照用於闡明本發明之實施例的說明及附圖來了解本發明之一些實施例。圖中:
第1圖顯示根據本發明之一實施例的在多頻道通訊環境中之頻道列表。
第2圖顯示根據本發明之一實施例的發現彼此之兩個同級裝置。
第3圖顯示根據本發明之一實施例的發現程序之流程圖。
第4圖顯示根據本發明之一實施例的與操作信標中的不同之發現信標中之資訊元件(IE)的格式。
Claims (25)
- 一種用於無線通訊之設備,包含:包括處理器及無線電之第一無線裝置(WD1),能夠在包括指定給點對點裝置發現的交際頻道及不允許裝置發現的非交際頻道之無線區域網路(WLAN)的多個無線頻道上無線通訊;其中WD1在該交際頻道上執行第一通訊序列以發現WD1之同級裝置的第二無線裝置(WD2),並在非交際頻道上執行與WD2之第二通訊序列以形成關聯;以及其中WD1在該第一通訊序列期間傳送發現信標,該發現信標包括一指示將於其上執行該第二通訊序列之該非交際頻道的識別之操作頻道號碼、一指示WD1之能力的能力欄位、及一指示WD1之目前狀態的發現欄位。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備,其中該第一通訊序列包含:裝置關聯之請求;對該請求之回應;以及對該回應之確定。
- 如申請專利範圍第2項所述之設備,其中該發現信標具有與操作信標相同的格式。
- 如申請專利範圍第2項所述之設備,其中該發現信標具有與操作信標不同的格式。
- 如申請專利範圍第2項所述之設備,其中該回應包括決定在該第二通訊序列期間WD1或WD2將為群組主端的資訊。
- 如申請專利範圍第5項所述之設備,其中該群組主端在該第二通訊序列期間傳送操作信標。
- 如申請專利範圍第1項所述之設備,其中WD1包含至少一天線。
- 如申請專利範圍第2項所述之設備,其中WD1傳送該請求及該確定並接收該回應。
- 如申請專利範圍第2項所述之設備,其中WD2接收該請求及該確定並傳送該回應。
- 一種用於無線通訊之方法,包含:藉由第一無線裝置(WD1),在指定給裝置發現的交際頻道上執行第一通訊序列以發現第二無線裝置(WD2);以及藉由WD1,在不允許裝置發現的非交際頻道上執行與WD2的第二通訊序列以形成關聯;其中WD1在該第一通訊序列期間傳送發現信標,該發現信標包括一指示將於其上執行該第二通訊序列之該非交際頻道的識別之操作頻道號碼、一指示WD1之能力的能力欄位、及一指示WD1之目前狀態的發現欄位。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法,其中該第一通訊序列包含:裝置關聯之請求;對該請求之回應;以及對該回應之確定。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法,其中該發現信標具有與操作信標相同的格式。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法,其中該發現信標具有與操作信標不同的格式。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法,其中該回應包括決定在該第二通訊序列期間WD1或WD2將為群組主端的資訊。
- 如申請專利範圍第14項所述之方法,其中該群組主端在該第二通訊序列期間傳送操作信標。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法,其中WD1傳送該請求及該確定並接收該回應。
- 如申請專利範圍第11項所述之方法,其中WD1接收該請求及該確定並傳送該回應。
- 一種用於無線通訊之物件,包含:含有指令之實體電腦可讀取媒體,當由一或更多處理器執行該些指令時導致執行操作,該等操作包含:藉由第一無線裝置(WD1),在指定給裝置發現的交際頻道上執行與第二無線裝置(WD2)之第一通訊序列以發現WD2;以及藉由WD1,在不允許裝置發現的非交際頻道上執行與WD2的第二通訊序列以形成關聯;其中WD1在該第一通訊序列期間傳送發現信標,該發現信標包括一指示將於其上執行該第二通訊序列之該非交際頻道的識別之操作頻道號碼、一指示WD1之能力的能力欄位、及一指示WD1之目前狀態的發現欄位。
- 如申請專利範圍第18項所述之物件,其中該第一通訊序列包含: 裝置關聯之請求;對該請求之回應;以及對該回應之確定。
- 如申請專利範圍第19項所述之物件,其中該發現信標具有與操作信標相同的格式。
- 如申請專利範圍第19項所述之物件,其中該發現信標具有與操作信標不同的格式。
- 如申請專利範圍第19項所述之物件,其中該回應包括決定在該第二通訊序列期間WD1或WD2將為群組主端的資訊。
- 如申請專利範圍第22項所述之物件,其中該群組主端在該第二通訊序列期間傳送操作信標。
- 如申請專利範圍第19項所述之物件,其中WD1傳送該請求及該確定並接收該回應。
- 如申請專利範圍第19項所述之物件,其中WD2接收該請求及該確定並傳送該回應。
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