受限信道上的對(duì)等通信的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本專利申請(qǐng)的主題設(shè)及W下共同未決的非臨時(shí)性美國(guó)專利申請(qǐng)的主題： (a)專利申請(qǐng) 13/625, 752，名稱為"Selection of a Master in a Peer-t〇-Peer 爬1訊〇'1^化￥；[1'0]11116]11:"[4口心口1617抓51]，2012年9月24日提交；化）專利申請(qǐng) 13/625, 766，名稱為"Sync虹onization of Devices in a Peer-t〇-Peer Network 化vironment" [APkP1617抓S2]，2012 年 9 月 24 日提交；（c)專利申請(qǐng) 13/657,707， 名稱為"Selection of Synchronization Stations in a Peer-to-Peer Network 化vironment" [APkP1617抓SXl]，2012 年 10 月 22 日提交；（d)專利申請(qǐng) 13/736, 725， 名稱為"Group Formation Within a Synchronized Hierarchy of Peer-to-Peer Devices"[APL-P1617抓SX2]，2013 年 1 月 8 日提交；W及（e)專利申請(qǐng) 13/913, 278,名稱為 "Method and Apparatus for Cooperative Qiannel Switching" [APkP19557USl]，2013 年6月7日提交。
【背景技術(shù)】
[0002] 本公開設(shè)及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域。更具體地，提供了用于在受限通信信道上實(shí)施對(duì)等通 信的方法與裝置。
[0003] 無(wú)線通信對(duì)數(shù)據(jù)和語(yǔ)音均有許多益處，但并非沒(méi)有局限性。例如，在美國(guó)，不允許 消費(fèi)者使用5. 25-5. 35GHz和5. 47-5. 725GHz的射頻波段，W免干擾特定類型的雷達(dá)系統(tǒng) (例如，多普勒氣象雷達(dá)）。在檢測(cè)到指示受保護(hù)雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)時(shí)，任何被配置為或可配 置為使用受限波段的設(shè)備都必須自動(dòng)且快速地切換到不干擾的信道。
[0004] 通常使用動(dòng)態(tài)頻率選擇值F巧算法來(lái)促進(jìn)頻率改變。即使在非受限制的頻帶中， 也使用DFSW允許無(wú)線電設(shè)備（例如，無(wú)線接入點(diǎn)）自動(dòng)選擇多個(gè)頻率信道之一，通常是為 了避免對(duì)其他信道產(chǎn)生干擾或擁塞。
[0005] 然而，當(dāng)通信對(duì)等實(shí)體連接到不同接入點(diǎn)時(shí)，在對(duì)等通信環(huán)境內(nèi)應(yīng)用DFSW遵守 信道限制是不可能的、或至少是困難的。例如，當(dāng)兩個(gè)對(duì)等設(shè)備直接通信且其接入點(diǎn)需要它 們之一從其當(dāng)前（受限）信道改變?yōu)殡x開時(shí)，對(duì)等通信可能中斷，尤其是如果該種改變與已 經(jīng)為設(shè)備安排的一系列信道改變沖突時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 在一些實(shí)施例中，提供了用于在兩個(gè)或更多個(gè)無(wú)線信道之間實(shí)施信道跳頻的同時(shí) 實(shí)施對(duì)等通信的方法與裝置，其中至少一個(gè)信道是受限信道。在該些實(shí)施例中，受限信道是 需要順從優(yōu)選信號(hào)源或信號(hào)類型的信道。示例性受限信道是需要使用DFS(動(dòng)態(tài)頻率選擇） 或類似方案W用于雷達(dá)回避或避免干擾某種其他類型信號(hào)的信道。
[0007] 在一些實(shí)施例中，通信對(duì)等實(shí)體在多個(gè)信道之間同步跳頻，并將其跳頻對(duì)準(zhǔn)到具 有在信道上工作的接入點(diǎn)的TBTT(目標(biāo)信標(biāo)傳輸時(shí)間）或主設(shè)備DFS的受限信道。例如， 每個(gè)信道跳頻序列可W在受限信道上開始，它們可W非常接近TBTT(例如幾毫秒之前）調(diào) 諧到該信道。然后它們保持靜默，w避免非法傳輸，并方便檢測(cè)信標(biāo)。如果它們已經(jīng)在受限 信道上通信（即，與剛剛跳頻到該信道相反），則它們也可W剛好在TBTT之前保持靜默。 [000引如果信標(biāo)指示信道空閑，則它們可W立即開始或重新開始其通信。否則，它們遵守 任何信道切換通告或它們檢測(cè)到的其他指令。在TBTT附近的靜默期確保對(duì)等帖不與信標(biāo) 的傳輸沖突或造成其延遲。因此，對(duì)等通信不減弱對(duì)等設(shè)備接收并遵守信道避免通告的能 力。
[0009] 通信對(duì)等設(shè)備可W將其信道跳頻與它們調(diào)諧到的多個(gè)受限信道和/或某個(gè)其他 信道（例如另一個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)信道、社交信道）的信標(biāo)對(duì)準(zhǔn)，W便保持與另一接入點(diǎn)的聯(lián)系或 保持與其他對(duì)等設(shè)備的集合的同步。根據(jù)各種信道上的信標(biāo)間隔，對(duì)等設(shè)備可能必須動(dòng)態(tài) 確定它們停留在特定信道上的時(shí)間長(zhǎng)度，不僅在信道跳頻序列周期開始時(shí)返回到"基礎(chǔ)"信 道（例如，受限信道），而且捕獲（或允許對(duì)等實(shí)體發(fā)布）信標(biāo)。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1示出根據(jù)一些實(shí)施例使用發(fā)現(xiàn)信標(biāo)W用于實(shí)現(xiàn)并維持群集設(shè)備之間的同步。
[0011] 圖2為流程圖，該圖示出根據(jù)一些實(shí)施例的設(shè)備的同步和操作，該設(shè)備在無(wú)線通 信環(huán)境中的對(duì)等實(shí)體群集內(nèi)。
[0012] 圖3是示出根據(jù)一些實(shí)施例的在對(duì)等設(shè)備之間的帶外交換的圖表。
[001引圖4A-圖4B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的信道設(shè)備的序列將調(diào)諧到一定的狀態(tài)，W便 滿足沖突通信需求，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸操作。
[0014] 圖5示出了根據(jù)一些實(shí)施例在通信對(duì)等設(shè)備之間共享的信道開關(guān)的調(diào)度。
[0015] 圖6示出了根據(jù)一些實(shí)施例的兩個(gè)無(wú)線信道上的對(duì)等信道跳頻通信。
[0016] 圖7A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的兩個(gè)無(wú)線信道上的對(duì)等信道跳頻通信，該兩個(gè)無(wú) 線信道之一為受限信道。
[0017] 圖7B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的兩個(gè)受限無(wú)線信道上的對(duì)等信道跳頻通信。
[0018] 圖8示出了根據(jù)一些實(shí)施例的社交信道和一個(gè)或多個(gè)受限信道之間的對(duì)等信道 跳頻通信。
[0019] 圖9是根據(jù)一些實(shí)施例的對(duì)等通信設(shè)備的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 提供W下描述是為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本發(fā)明所公開的實(shí)施 例，并且W下描述是W-個(gè)或多個(gè)特定應(yīng)用及其要求為背景而提供的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將 很容易想到本發(fā)明所公開的實(shí)施例的各種修改形式，并且本文中所限定的一般性原理可應(yīng) 用于其他實(shí)施例和應(yīng)用，而不脫離本發(fā)明所公開的實(shí)施例的波段。因此，本公開并非旨在限 于所示的實(shí)施例，而是要與W下描述一致的最寬波段相符合。
[0021] 在一些實(shí)施例中，提供了用于在受限信道上執(zhí)行對(duì)等無(wú)線通信的方法與裝置。描 述的實(shí)施例適用于5GHz射頻頻帶的受限部分內(nèi)，諸如分配給未經(jīng)授權(quán)的國(guó)家信息基礎(chǔ)結(jié) 構(gòu)扣-NII-2、U-NII-2e和U-NII-3)的那些頻率波段，其中要求設(shè)備在檢測(cè)到預(yù)定信號(hào)（例 如，氣象雷達(dá)簽名）時(shí)退出。
[0022] 具體地，描述的實(shí)施例與DFS(動(dòng)態(tài)頻率選擇）兼容，該是一種用于遵守雷達(dá)回避 要求的技術(shù)。從w下討論可w容易地開發(fā)出用于其他操作環(huán)境和限制的其他實(shí)施例。
[0023] 在該些實(shí)施例中，多個(gè)對(duì)等設(shè)備同步地在多個(gè)信道之間跳頻，多個(gè)信道中的至少 一個(gè)是受限的（例如，需要DFSW避免干擾受保護(hù)的信號(hào)或發(fā)射器）。設(shè)備可W動(dòng)態(tài)地計(jì)算 它們?cè)诓煌诺郎系耐Ａ魰r(shí)間（或使用固定長(zhǎng)度的時(shí)隙），并對(duì)其跳頻進(jìn)行定時(shí)，W允許它 們與其他對(duì)等設(shè)備會(huì)合、維持與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的通信、捕獲各種信標(biāo)和/或其他管理帖等。
[0024] 簡(jiǎn)介
[0025] 對(duì)等無(wú)線通信環(huán)境可W由任何數(shù)量的相同類型和/或不同類型的設(shè)備來(lái)表征，諸 如智能電話、平板電腦、個(gè)人數(shù)字助理、膝上型電腦和臺(tái)式計(jì)算機(jī)、媒體設(shè)備（例如，用于對(duì) 多媒體內(nèi)容進(jìn)行流傳輸）等。不同的設(shè)備將具有不同的特征，可W執(zhí)行不同的應(yīng)用，可能具 有不同的功率級(jí)（例如電池充電）、不同的通信需求、不同的負(fù)載（例如在處理器上、在天線 上），可能W變化的信號(hào)強(qiáng)度被其他設(shè)備監(jiān)聽(tīng)到（或監(jiān)聽(tīng)其他設(shè)備），等等。此外，通信環(huán)境 還可能是可改變的，設(shè)備不斷地進(jìn)入、移動(dòng)通過(guò)W及離開構(gòu)成該環(huán)境的空間區(qū)域。
[0026] 本文所公開的一些實(shí)施例使得在該種環(huán)境中的設(shè)備能夠發(fā)現(xiàn)彼此并直接對(duì)等地 通信。該些實(shí)施例；有助于即使在使設(shè)備和服務(wù)能夠很容易被發(fā)現(xiàn)的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)低功率消 耗；與其他通信技術(shù)（例如Bluetooth'9 )共存；支持多頻段操作（例如2. 4GHz和5GHz); 避免網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（例如接入點(diǎn)）經(jīng)常遭遇的通過(guò)量和延遲劣化，同時(shí)保持與基于基礎(chǔ)結(jié) 構(gòu)的技術(shù)的兼容性；如果W及當(dāng)充當(dāng)主設(shè)備的設(shè)備退出該環(huán)境時(shí)，容易且快速地恢復(fù)；是 可擴(kuò)展的，W適應(yīng)具有許多設(shè)備的密集環(huán)境；W及避免干擾設(shè)備的其他集合。在下文中將描 述該些和其他特征與優(yōu)點(diǎn)。
[0027] 在一些實(shí)施例中，對(duì)環(huán)境中的設(shè)備集合進(jìn)行同步，使得它們?cè)陬A(yù)定信道上在預(yù)定 時(shí)間會(huì)合?？蒞將設(shè)備的同步集合稱為群集。單個(gè)群集的設(shè)備會(huì)合的時(shí)間周期稱為可用性 窗口，群集內(nèi)的所有主設(shè)備通告可用性窗口的相同調(diào)度。在可用性窗口期間，對(duì)等實(shí)體可W 交換多播和/或單播數(shù)據(jù)通信，方便群集的管理或操作，并發(fā)現(xiàn)其他設(shè)備和服務(wù)。
[002引經(jīng)由在一個(gè)或多個(gè)社交信道上廣播的發(fā)現(xiàn)信標(biāo)來(lái)傳送一個(gè)或多個(gè)即將到來(lái)的可 用性窗口的參數(shù)（例如，信道、開始時(shí)間和持續(xù)時(shí)間）。在不同的具體實(shí)施中，可W應(yīng)用遇 到信標(biāo)的不同策略。例如，設(shè)備可W在給定社交信道上偵聽(tīng)連續(xù)的時(shí)間周期，在該時(shí)間周期 內(nèi)，足W聽(tīng)到至少一個(gè)發(fā)現(xiàn)信標(biāo)，可W周期性地偵聽(tīng)短的時(shí)間周期，等等。
[0029] 因此，當(dāng)設(shè)備啟動(dòng)、上線或進(jìn)入到對(duì)等設(shè)備環(huán)境中時(shí)，它將調(diào)諧到預(yù)定的社交信道 并且快速地獲悉它在哪里W及何時(shí)可W與其他設(shè)備會(huì)合。如果設(shè)備沒(méi)有監(jiān)聽(tīng)到發(fā)現(xiàn)信標(biāo)， 則它可假設(shè)其應(yīng)當(dāng)充當(dāng)主設(shè)備并且開始發(fā)布其自身的發(fā)現(xiàn)信標(biāo)W促進(jìn)與可能存在或者可 能隨后出現(xiàn)的其他設(shè)備同步。
[0030] 在一些具體實(shí)施中，同步參數(shù)（例如，即將到來(lái)的可用性窗口的調(diào)度）也可W在可 用性窗口期間被通告，從而節(jié)省設(shè)備將其無(wú)線電部件切換到社交信道W接收該些參數(shù)的花 費(fèi)。設(shè)備甚至可W在未偵聽(tīng)發(fā)現(xiàn)信標(biāo)、參與可用性窗口、直接與對(duì)等實(shí)體通信或?qū)⑵溆糜谀?種其他目的時(shí)將其無(wú)線電部件斷電。
[0031] 參與群集的設(shè)備因此可W在多個(gè)設(shè)備功能之間共享無(wú)線電部件、天線和/或其他 通信資源，諸如基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接或BluetooA?鏈路。然而，同步對(duì)等環(huán)境的通信要求，諸如周 期性調(diào)諧到社交信道W接收發(fā)現(xiàn)信標(biāo)、出席會(huì)合信道上的可用性窗口、W及遵守通信信道 限制，可能會(huì)與針對(duì)那些資源的其他需求有沖突。
[0032] 在對(duì)等設(shè)備社