无线通信网络中具有低功耗的服务发现的制作方法

文档序号:11815522阅读:358来源:国知局
本申请要求2014年8月13日提交的申请号为62/036,636的美国临时申请,以及2014年8月14日提交的申请号为62/037,117的美国临时申请的优先权,该两申请的主题通过参考纳入于此中。
技术领域
:本公开的实施例一般涉及无线网络通信,特别涉及无线通信系统中的低功耗服务发现(servicediscovery)。
背景技术
::IEEE802.11是一套MAC(MediaAccessControl,媒体访问控制)以及PHY(PhysicalLayer,物理层)规范,用于在Wi-Fi频带(2.4,3.6,5以及60GHz)中实现WLAN(WirelessLocalAreaNetwork,无线局域网)通信。802.11家族由一系列的使用相同的基础协议的半双工无线(half-duplexover-the-air)调制技术组成。标准和修正案为无线网络产品使用Wi-Fi频带提供了基础。例如,IEEE802.11n是一项通过添加MIMO(Multiple-InputMultiple-Output,多输入多输出)天线来对先前的IEEE802.11标准进行改进的修正案。IEEE802.11ac是一项建立于802.11n的对IEEE802.11的修正案。相较于802.11n的变化包括:在5GHz频带内的更宽的信道(80或者160MHz对40MHz),更多的空间流(多达8对4),更高阶的调制(多达256-QAM对16-QAM),以及额外的MU-MIMO(Multi-UserMIMO,多用户MIMO)。IEEE802.11ad是一项定义了新物理层的修正案,该新的物理层用于802.11网络在60GHz毫米波谱中操作。该频带相比于Wi-Fi网络操作的2.4GHz以及5GHz频带具有显著不同的传播特性。IEEE802.11ah定义了操作在子1GHz免许可频带的WLAN系统。相较于传统的操作在2.4GHz和5GHz频带的WLAN系统,802.11ah可以提供改善的传输范围。802.11ah可以用于包含大规模传感网络、扩展范围热点(extendedranghotspot)以及用于手机流量分流(cellulartrafficoffloading)的室外Wi-Fi的各种目的,但是,802.11ah的可用带宽相对窄。IEEE802.11ax是802.11ac的继承者;它将增加WLAN网络的效率。IEEE802.11ax当前处在非常早的发展阶段并且具有提供4倍802.11ac的吞吐率的目标。由于Wi-Fi技术在技术复杂性和功能扩展集(broadeningfeatureset)两方面均增强,因此明确地需要业界定义和采用通用平台,该通用平台能够确保必要的基础功能的互操作性。另外,业界和成员将从可再使用的可用性中获益,现有的和未来的无线联盟项目可以轻易地采用模块化平台。Wi-Fi联盟ASP2(ApplicationServicesPlatform2,应用服务平台2)项目建立在Wi-Fi直接服务中初始定义的ASP功能之上。ASP2的目标是定义需要的性能以及对应的用于ASP2提供的新功能的测试方案。在Wi-FiP2P(Peer-to-Peer,点对点)服务规范中的ASP功能已经定义了使用P2P的服务发现机制和连接性。在当前的移动通信网络中,服务广告者(advertiser)不限制于AP(AccessPoint,接入点)。任何无线站点(Station,STA)客户端可以作为服务广告者。只要服务广告者提供服务,其不能够睡眠。如此,当STA作为服务广告者时,高功耗成为STA的主要问题。寻找一种具有低功耗的服务发现的解决方案。技术实现要素:接入点(AP)接受通信设备加入无线通信网络。该AP注册该通信设备提供的服务。所述服务是根据时间表和一组服务参数提供的。AP接收来自对等通信设备的寻找服务的请求。当该通信设备不可用时,该AP代表该通信设备宣布服务可用。稍后,当该通信设备和该对等通信设备均能够通信时,由该通信设备提供服务至该对等通信设备。通过使用总是打开的AP来宣布服务可用和交换服务参数,对于服务广告者和服务寻找者,均可以获得具有低功耗的快速服务发现。在一个实施例中,通信设备加入由管理实体管理的移动通信网络。通信设备注册服务至管理实体。所述服务是根据时间表和一组服务参数提供的。当通信设备不可用时,由管理实体代表该通信设备宣布服务。该通信设备接收来自管理实体的用于提供服务至对等通信设备的通知。最后,当通信设备和对等通信设备均能够通信时,通信设备提供服务至对等通信设备。在另一个实施例中,通信设备发送用于寻找服务的第一请求至无线通信网络中的管理实体。当对等通信设备不可用时,通信设备接收来自代表对等通信设备的管理实体的响应。由对等通信设备根据时间表和一组服务参数,提供服务。该通信设备根据响应,发送用于为了服务而建立会话的第二请求。然后,当通信设备和对等通信设备均能够通信时,通信设备接收由对等通信设备提供的服务。在下述详细的描述中,描述其它实施例和优点。该概要不意在定义本发明。本发明由权利要求来定义。附图说明图1示出了根据一个新方面的具有增强的服务发现的无线通信系统。图2是根据一个新方面的无线发送设备和接收设备的简化框图。图3是接入点(APSTA)与2个站点(非APSTA)之间的服务发现的一个实施例的信号图。图4示出了使用接入点的增强的服务发现的一个例子。图5是根据一个新方面的从接入点视角的增强服务发现方法的流程图。图6是根据一个新方面的从服务广告者视角的增强服务发现方法的流程图。图7是根据一个新方面的自服务寻找者视角的增强服务发现方法的流程图。具体实施方式现在,将在本发明实施例的详述中做出参考,在所附的附图中示出本发明的例子。图1示出了根据一个新方面的具有增强的服务发现的无线通信网络100。无线通信网络100包括:接入点AP101、非AP站点STA102以及另一非AP站点STA103。在该无线网络中,任何移动站点可以提供诸如Wi-Fi访问、流媒体、打印、游戏等特定服务,同时其它移动站点可以寻找这些特定服务。进一步,移动设备可以提供服务至邻居设备,同时自其它邻居设备接收服务。在图1的例子中,STA102为提供特定类型的服务的服务广告者。STA103为需要该特定类型的服务的服务寻找者。STA103可以尝试直接访问用于提供该服务的STA102,如虚线111所描述的。作为服务广告者的STA102,只要提供该服务至网络中的其它移动设备,就决不会进入睡眠以节约功耗。这样导致STA102非常高的功耗。如果STA102和STA103为个人移动设备,那么如此高的功耗是要避免。另一方面,AP101为无线网络的管理实体,并且AP101总是打开以服务网络。根据一个新的方面,AP101可以作为委托代理(proxyagent)使用,以代表在网络中的其它服务广告者和服务寻找者宣布服务广告和服务请求。如图1所示,在步骤1中,STA102加入网络并且与AP101建立连接。在步骤2中,STA102注册它的服务至AP101。注册的服务与确定的用于服务可用性(availability)的时间表(schedule或timetable)和一组服务相关的参数有关。在步骤3中,STA102进入睡眠以节约功率。在步骤4中,STA103发送请求至AP101,以寻找服务。在步骤5中,AP101代表STA102发送响应至STA103。AP101可以进一步交换关于该服务、STA102的有效性和相关参数的额外信息。在步骤6中,AP101发送通知至STA102,以唤醒STA102和激活该服务。最后,在步骤7中,STA102和STA103根据选择的服务端口(serviceportal),建立会话连接。通过使用AP101作为委托代理来广告STA102的服务,STA102能够在非服务时间的期间节约功率。图2是根据新方面的移动通信设备201和移动通信设备211的简化框图,该移动通信设备201作为服务广告者或寻找者,该移动通信设备211作为服务宣布者。对于无线设备201,天线207发送和接收无线电信号。RF收发模块206与天线耦接,自天线接收RF信号,转换接收的RF信号为基带信号并且发送该基带信号至处理器203。RF收发器206也转换自处理器接收的基带信号,将该接收的基带信号转换为RF信号,以及发送至天线207。处理器203处理接收的基带信号以及调用不同的功能模块来执行无线设备201中的特征。存储器202存储用于控制无线设备的操作的程序指令和数据208。相似的配置存在于无线设备211中,其中天线217发送和接收RF信号。RF收发模块216与天线耦接,接收来自天线的RF信号,转换接收的RF信号为基带信号,以及发送该基带信号至处理器213。RF收发器216也转换接收的来自处理器的基带信号,转换该基带信号为RF信号,以及发送至天线217。处理器213处理接收的基带信号并且调用不同的功能模块来执行无线设备211中的特征。存储器212存储用于控制无线设备的操作的程序指令和数据218。无线设备201和211也包括:多个可配置的功能电路和模块,用于执行本发明的一些实施例。不同的功能模块可以由软件、固件、硬件或者它们的组合来实现。例如,当处理器203和213执行时(例如通过执行程序代码208和218),功能模块允许设备201向它的邻居设备广告或者请求特定服务,以及允许设备211宣布服务广告以及设备201的邻居设备的需要。在一个例子中,设备201为服务广告者。设备201通过广告模块209发送请求至设备211,以广告服务。由调度器205根据第一时间表安排服务。设备201也通过位置模块204提供设备201的位置信息。在另一个实施例中,设备201为服务寻找者。设备201通过寻找模块209发送寻找服务的请求至设备211。由调度器205根据第二时间表需要服务。根据接收的请求,设备211代表设备201宣布该请求,从而网络中其它的邻居设备可以意识到提供的或者需要的服务。更重要的是,设备201可以进入功率节约模式以及将服务广告/请求委托给设备211,该设备211可以是接入点并且总是打开。如此,可以得到设备201的功率节约。此外,AP211可以转发(forward)关于服务的位置信息和时间信息,从而可以在正确的位置和正确的时间提供和接收服务。图3是接入点(APSTA301)以及两个站点(非APSTA302、303)之间的服务发现的一个实施例的信号图。在图3的例子中,STA302为提供一个或更多特定服务的服务广告者,以及STA303为寻找一个或更多特定服务的服务寻找者。在步骤311中,STA302加入由AP301管理的无线网络并向AP301注册它的服务。服务注册可以涉及发送服务时间表以及其它参数(如速度、费用、质量,等)至AP301。在步骤312中,AP302回复服务注册状态至STA302。对于成功的服务注册,在步骤313中,STA302进入功率节约模式。在功率节约期间,STA302可以周期性地监听进来的消息,但是不主动地向其它STA提供任何服务。在步骤321中,STA303发送消息(如探测请求)至AP301,以寻找特定服务。根据接收的请求,代表STA302的AP301在步骤322中向STA303返回探测响应。该响应可以包括:STA302提供的服务的服务可用性以及参数。在可替换的例子中,AP301可以接收任何来自STA303的请求之前,代表STA302发送服务广告。在步骤323中,AP301和STA303可以进一步交换或者协商关于服务的额外信息。例如,STA303可以将它自己的有用性和/或它期望的用于接收服务的时间表发送至AP301。在另一个例子中,AP301也提供关于STA302提供的服务的时间信息,位置信息和范围信息。如果STA302和STA303由于它们的物理距离而互相隐藏,那么通过提供位置和范围信息,服务寻找者(STA303)可以稍后移动得更接近服务广告者(STA302),以接收服务。在另一个例子中,AP301可以作为多个已注册了它们的服务的服务广告者的委托代理。如此,AP301可以提供所有服务广告者的服务相关的信息至STA303。在步骤324中,STA303基于交换的信息确定用于形成会话请求的服务端口。服务信息允许303选择连接方式,形成新的组或者加入一个存在的组。在步骤331中,AP301将来自STA303的会话请求通知STA302。在一个例子中,AP301一接收到来自STA303的会话请求,就通知STA302。在另一实施例中,AP301可以基于STA303的时间表等待直至STA303退出睡眠模式并且服务可用。在步骤332中,STA302根据服务端口类型和连接方式,向AP301确认会话请求并且醒来。根据不同的服务端口类型,如框333所描述的,可以应用的不同操作包括:P2P形成,用于Wi-Fi直连(Wi-FiDirect)设备端口;组加入,用于Wi-Fi直连接口端口,或者BSS(基本服务集)加入,用于传统的接口端口(legacyinterfaceportal)。在步骤334中,STA303发送会话请求至期望的服务端口。图4示出了使用AP的增强的服务发现的一个例子。在图4的例子中,设备401为服务广告者,如提供照片打印服务。设备403为服务订购者,如寻找照片打印服务。设备402为接入点。在一个有利方面中,设备401和设备403是具有低功耗的设备,并且使用AP402作为用于有效的服务发现的委托代理。例如,设备401向AP402注册服务并且进入具有长睡眠窗口的睡眠模式(如线411所描述)。在另一方面,AP402总是打开。然后,AP402作为委托代理使用,以为设备401宣布服务广告(如线412所描述)。在一个场景中,AP402连续地作为设备401和设备403的委托代理。AP402接收来自设备402的服务请求(如线421所描述的),代表设备401与设备402交换服务信息,以及当设备403确定服务端口类型和连接方式时,代表设备403转发会话请求至设备401(如线422所描述的)。然后,设备401醒来以响应会话请求并且相应地提供服务至设备403。在另一个场景中,设备401可以仅仅基于它用于服务的时间表而醒来,以及设备403可以基于从AP402接收的时间信息直接向设备401发送会话请求。如此,设备401和403可以维持非常低的功耗,同时仍然能够具有快速的服务发现和会话连接建立。在另一有利的方面,设备401和设备403可以位于彼此的无线电信号的范围外,从而彼此隐藏。在另一方面,AP402位于两个设备之间并且能够向/从两个设备发送和接收无线电信号。然后,AP402用作委托代理,以为设备401宣布服务广告(如411和412所描述的),或者为设备403宣布服务请求(如421和422所描述的)。AP402也提供关于设备401提供的服务的时间信息,位置信息和范围信息。稍后,设备403在安排的服务时间可以从它原来的位置(位置A)移动至更靠近设备401的新位置(位置B)(如431所描述)。如此,最大服务广告范围是2倍长并且覆盖范围是4倍大。图5是根据新方面的从AP视角的增强的服务发现的方法的流程图。在步骤501中,AP接受通信设备加入无线通信网络。在步骤502中,AP注册由通信设备提供的服务。根据时间表以及一组服务参数提供该服务。在步骤503中,AP接收来自对等通信设备的寻找该服务的请求。在步骤504中,AP代表通信设备宣布服务的可用,同时通信设备是不可用的。稍后,当通信设备和对等通信设备均可用于通信时,由通信设备提供服务至对等通信设备。在一个实施例中,当通信设备根据时间表进入功率节约模式时,通信设备是不可用的。AP使用时间信息(schedulinginformation)向对等通信设备宣布服务可用。在另一实施例中,当通信设备自对等通信设备的距离超过预定范围时,通信设备是不可用的。AP发送通信设备的位置信息和范围信息至对等通信设备。一旦对等通信设备确定期望的服务端口和连接类型,然后AP就转发通知至通信设备,以唤醒并与对等通信设备建立会话连接。图6是根据新方面的从服务广告者视角的增强的服务发现的方法的流程图。在步骤601中,通信设备加入由管理实体管理的移动通信网络。在步骤602中,通信设备将服务注册至管理实体。根据时间表和一组服务参数提供该服务。当通信设备不可用时,管理实体代表该通信设备宣布服务。在步骤603中,通信设备接收来自管理实体的用于向对等通信设备提供服务的通知。在步骤604中,当通信设备和对等通信设备均可用于通信时,通信设备提供服务至对等通信设备。图7是根据新方面的从服务寻找者视角的增强的服务发现的流程图。在步骤701中,通信设备发送用于寻找服务的第一请求至无线通信网络中的管理实体。在步骤702中,当对等通信设备不可用时,通信设备接收来自代表对等通信设备的管理实体的响应。由对等通信根据时间表和一组参数提供服务。在步骤703中,通信设备基于响应,发送用于建立针对该服务的会话的第二请求。在步骤704中,当通信设备和对等通信设备均可用于通信时,通信设备接收对等通信设备提供的服务。尽管本发明已结合用于指导目的的特定实施例而描述,但是本发明不限制于此。相应地,对描述的实施例中的各种特征的各种修改、改编以及组合可以在不脱离如权利要求中所阐述的发明范围的情况下实践。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 
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