标。为了最小化在介质上传送的信标帧的实际冲突，在自组织网络中的每个设备可以选择随机时延值，在每个设备尝试它的信标传输前，可以允许该随机时延值期满。
[0100]一旦设备已经执行了查询，该查询导致了一个或多个自组织网络的描述，则该设备可以选择以加入自组织网络中的一个自组织网络。加入过程是完全的本地过程，全部在移动设备的内部进行。对外部世界没有设备已经加入特定自组织网络的指示。加入自组织网络可以要求所有的移动设备的MAC和物理参数与期望的自组织网络同步。为了做到这一点，设备可以使用来自自组织网络描述的定时器的值，通过增加自从获得该描述后的时间流逝来进行修改，来更新它的定时器。这将使该定时器与自组织网络同步。可以采用自组织网络的BSSID，以及能力信息字段中的参数。一旦这个过程完成，则移动设备已经加入到该自组织网络，以及准备好以开始与该自组织网络中的设备进行通信。
[0101]在IEEE 802.11协议中有三种主要类型的媒体访问控制(MAC)帧:管理帧、控制帧和数据帧。管理帧提供管理服务。数据帧载有效载荷数据。控制帧帮助数据帧和管理帧的递送。这些类型的MAC帧中的每种MAC帧由MAC报头、帧体和帧校验序列(FCS)组成。报头含有用于定义802.1lMAC帧的类型以及提供处理MAC帧的必要信息的控制信息。帧体含有被包含在管理类型帧或数据类型帧中的数据或信息。帧校验序列是表示在MAC报头的所有字段和帧体字段上的循环冗余校验的值。
[0102]1.信标
[0103]信标帧是管理帧，周期地传送信标帧以允许移动设备定位和识别自组织网络。在IBSS中信标生成是分布式的。信标周期的值被包含在信标和探测响应帧中，以及当加入IBSS时，设备或STA采用该信标周期。IBSS的所有成员参与信标生成。每个STA维护它自己的TSF定时器，该TSF定时器用于信标周期定时。当在设备内执行启动(START)请求原语以建立IBSS时，由STA来建立IBSS内的信标时间间隔。这精确地定义了一系列的目标信标传输时间(TBTT)，信标周期间距，其是在该时间时自组织设备必须发送信标的时间。时间零被定义为TBTT。在每个TBTT，STA等待随机的退避时间间隔，以及然后如果随机时延已经期满以及在该时延周期期间没有来自IBSS(该STA是该IBSS的成员)的其它信标帧到达，则发送信标帧。
[0104]信标帧包含以下字段:时间戳、信标时间间隔和能力信息。时间戳含有帧被传送时的设备的同步定时器(TSF)的值。能力信息字段是16比特字段，其标识设备的能力。在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、可选的无竞争参数集、可选的自组织网络参数集以及可选的业务指示图。在32字节SSID的格式或内容上没有限制。
[0105]变成活动的第一自组织设备建立IBSS以及开始发送信标，该信标用于维护设备之间的同步。在接收到信标以及接受该信标帧中发现的IBSS参数(诸如信标时间间隔)后，其它自组织的设备可以加入该网络。
[0106]如果加入自组织网络的每个设备在信标应该被发送后的短的随机时延周期内没有听到来自其它设备的信标，则它可以周期性地发送信标。如果设备在随机时延周期内没有听到信标，则该设备假设没有其它设备是活动的，以及需要发送信标。信标信号是从自组织网络周期性地发送的。周期性地发送信标帧，以及该信标帧包含发送设备的地址。
[0107]2.探测请求
[0108]探测请求帧是管理者，由尝试快速定位无线LAN的移动设备传送。它可以用于定位具有特定SSID的无线LAN或定位任何无线LAN。探测请求帧可以含有服务属性请求。接收探测请求的效果是使得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，它的探测请求帧查询信号由检测到该查询的自组织网络的成员进行应答。在自组织网络中的设备使用含有进行响应的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。探测请求帧还包含:时间戳、信标时间间隔、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、可选的无竞争参数集以及可选的自组织网络参数集。
[0109]对于主动扫描，WLAN无线电可以使用探测请求中的广播SSID在它正在扫描的介质上广播探测请求。WLAN无线电会将任何接收的信标或探测响应添加到缓存的基本服务集标识符(BSSID)扫描列表。对于被动扫描，WLAN无线电不发送探测请求，而是相反地，在时间周期内在介质上进行监听，以及将任何接收的信标或探测响应添加到它的缓存的BSSID扫描列表。WLAN无线电可以扫描基础设施网络和自组织网络两者，而不管当前设置的它的网络模式。WLAN无线电可以使用主动扫描方法或被动扫描方法，或这两种扫描方法的组合。当执行主动扫描时，WLAN无线电将BSSID设置到它发送的探测请求中的广播MAC地址。WLAN无线电跨域它支持的所有频率介质和频带来执行扫描。
[0110]3.探测丨晌应
[0111]如果在IBSS中的设备或STA在给定时间是唤醒的以接收并且响应于探测请求，则它对探测请求进行响应。在IBSS中，发送信标帧的STA仍然处于唤醒状态以及响应于探测请求，直到接收到具有当前的BSSID的信标帧。在IBSS中可能有超过一个的STA响应于任何给定的探测请求，特别是在最近的TBTT后超过一个的STA传送信标帧的情况下，或者由于没有成功地接收到先前的信标帧或由于信标传输之间的冲突。在IBSS中，当探测请求中的SSID是通配SSID或匹配STA的特定SSID时，接收探测请求帧的STA使用探测响应进行响应。在IBSS中，自从上个TBTT后传送信标帧的STA响应于组地址的探测请求帧。在IBSS中的STA响应于被发送给该STA的个体地址的探测请求帧。探测响应帧作为定向帧被发送给生成探测请求的STA的地址。
[0112]4.载波侦听多路访问冲突避免(CSMA/CD)
[0113]根据示例实施例，IEEE 802.1lWLAN可以使用两种类型的传输:分布式协调功能(DCF)和点协调功能(PCF)。DCF使用载波侦听多路访问冲突避免(CSMA/CD)。被发送的分组可以由接收器肯定地确认。传输可以从请求发送(RTS)开始，以及接收器可以使用允许发送(CTS)来响应。信道可以由这两种消息来清理，因为听到CTS和CTS中的至少一个的所有STA将抑制它们自己的传输开始。由发送器发送的请求发送(RTS)分组和由预期的接收器在回复中发送的允许发送(CTS)分组，可以警告在该发送器和接收器的范围内的所有其它设备，以抑制在主分组的持续时间内进行传输。
[0114]根据示例实施例，当传送数据分组时，每个数据分组可以具有网络分配向量(NAV)，该NAV含有持续时间值以便为发送器和接收器在当前的分组之后的时间间隔(等于NAV持续时间)内预留信道。网络分配向量(NAV)是当在无线介质上的传输将不会由该STA来发起而不管该STA的物理载波认知功能是否认知到该介质是繁忙的时的时间周期的指示符。用于载波认知的NAV的使用被称为虚拟载波认知。接收到有效帧的STA可以使用用于所有帧的持续时间字段中接收的信息来更新它们的NAV，其中新的NAV值大于当前的NAV值，包含RTS和CTS分组以及数据分组。NAV的值随着时间的推移而递减。一旦发送器和接收器已经预留了信道，则它们可以在NAV值的剩余的持续时间内来持有该信道。最后的确认分组(ACK)含有NAV值零以释放该信道。
[0115]在块确认(BA)中，替代传送针对每个MAC协议数据单元(MPDU)的个体ACK，可以使用单个BA帧来一起确认多个MPDU。块确认(BA)含有64*16比特的位图大小。这个位图中的每个比特表示MPDU的成功或失败状态。
[0116]根据不例实施例，在前一个帧的最后一个符号的结束与下一个帧的第一个符号的开始之间，在IEEE 802.11规范中定义了标准间距的时间间隔，该标准间距的时间间隔使站延时对介质的访问。短的帧间间距(SIFS)，最短的帧间间距，可以允许确认帧(ACK)和允许发送(CTS)帧在其它帧之前访问介质。较长持续时间的分布协调功能(DCF)帧间间距(IFS)或DIFS时间间隔可以用于传送数据帧和管理帧。
[0117]根据示例实施例，在已经释放了信道后，IEEE 802.11无线设备在SIFS时间间隔或DIFS时间间隔期间通常利用频谱认知能力，以检测信道是否繁忙。可以使用载波认知方案，其中希望传送数据的节点必须首先在预定的时间量内监听信道以确定在无线范围内的另一个节点是否在信道上进行传送。如果信道被认知为是空闲的，则可以允许节点开始传输过程。如果信道被认知是忙的，则该节点可以在被称为退避时间间隔的随机时间周期内使它的传输延时。在IEEE 802.11网络中使用的DCF协议中，在DIFS时间间隔内认知信道空闲时，站点可以使用O到CWmin之间的随时值进入退避阶段。只要信道被认知是空闲的，则退避计数器可以从这个选择的值递减。
[0118]根据示例实施例，算法(诸如二进制指数退避)可以用于随机地延时传输，以便避免冲突。可以使传输延时一个时间量，该时间量是时隙时间与伪随机数乘积。开始时，每个发送器可以随机地等待O或I个时隙时间。在检测到繁忙信道后，发送器可以在从O至3个时隙时间之间随机地等待。在第二次检测到信道是繁忙的后，发送器可以在从O至7个时隙时间之间随机地等待，诸如此类。随着传输尝试的数量的增加，用于延时的随机概率数指数地增加。一种可替代的退避算法是截短的二进制指数退避，其中在增加到某一数后，传输超时到达上限，以及随后不再进一步地增加。
[0119]根据示例实施例，在没有RTS-CTS信令的情况下直接开始数据传送也是可能的，以及在那种情况下，第一分组载有类似于RTS的信息以启动保护。
[0120]IEEE 802.11无线设备通常使用载波侦听多路访问(CSMA)，其中在如SIFS时间间隔、DIFS时间间隔或AIFS时间间隔的时间间隔期间使用频谱认知能力，以检测信道是否繁忙。可以使用载波侦听方案，其中希望传送数据的节点必须首先在预定的时间量内监听信道以确定在无线范围内另一个节点是否正在该信道上进行传送。如果信道被认知是空闲的，则可以允许该节点开始传输过程。如果信道被认知是忙的，则该节点可以在被称为退避时间间隔的随机时间周期内延时它的传输。在IEEE 802.11网络中使用的DCF协议中，在DIFS时间间隔内认知到信道空闲时，站点可以使用O到CWmin之间的随时值来进入退避阶段。只要该信道被认知是空闲的，则退避计数器可以从这个选择的值递减。二进制指数退避可以用于随机地延时传输，以便避免冲突。可以使传输延时一个时间量，该时间量是时隙时间与伪随机数乘积。开始时，每个发送器可以随机地等待O或I个时隙时间。在检测到繁忙信道后，发送器可以在从O至3个时隙时间之间随机地等待。在第二次检测到信道是繁忙的后，发送器可以在从O至7个时隙时间之间随机地等待，诸如此类。随着传输尝试的数量的增加，用于延时的随机概率数指数地增加。
[0121]启动自组织网络的移动设备将通过将它的TSF定时器重新设置为零以及传送信标，选择信标周期来开始，这建立了用于这个自组织网络的基本发送信标过程。在已经建立了自组织网络后，在该自组织网络中的每个设备在到达目标信标传输时间(TBTT)后将尝试发送信标，选择随机延时值以避免冲突。在信标组中的每个设备接收包含该信标组(该设备是该信标组的成员)的定时同步的信标。在发现时间间隔期间，在该信标组中的同步设备应当同时地可以用于监听以及交换消息。发现时间间隔可以与TBTT对齐。发现时间间隔的开始可以与TBTT对齐，或可替代地，发现时间间隔可以被认为在TBTT后信标的接收或传输时启动。
[0122]5.同步
[0123]同步是自组织网络中的设备彼此步调一致的过程，以便能够可靠的通信。MAC可以提供同步机制以允许使用跳频或其它基于时间的机制的物理层的支持，其中物理层的参数随着时间而改变。该过程可以涉及发送信标以通告自组织网络的存在，以及查询以发现自组织网络。一旦发现自组织网络，则设备可以加入该自组织网络。在自组织网络中，这个过程是完全分布式的，以及可以依赖于由定时同步功能(TSF)提供的共同时间基础。TSF可以维护运行在IMHz的以及由来自其它设备的信息来进行更新的64比特的定时器。当设备开始操作时，它可以将定时器重置为零。可以由在信标帧中接收的信息来更新定时器。
[0124]因为没有AP，所以启动自组织网络的移动设备将通过将它的TSF定时器重新设置为零以及传送信标，选择信标周期来开始。这建立了用于这个自组织网络的基本的发送信标过程。在已经建立了自组织网络后，在该自组织网络中的每个设备在到达目标信标传输时间(TBTT)后将尝试发送信标。为了最小化在介质上传送信标帧的实际冲突，在自组织网络中的每个设备可以选择随机时延值，在每个设备尝试它的信标传输前，可以允许该随机时延值期满。
[0125]一旦设备已经执行了查询，该查询导致一个或多个自组织网络的描述，则该设备可以选择以加入自组织网络中的一个自组织网络。加入过程可以是完全的本地过程，全部在移动设备的内部进行。对外部世界没有设备已经加入特定自组织网络的指示。加入自组织网络可以要求所有的移动设备的MAC和物理参数与期望的自组织网络同步。为了做到这一点，设备可以使用来自自组织网络描述的定时器的值，通过增加自从获得该描述后的时间流逝来进行修改，来更新它的定时器。这将使该定时器与自组织网络同步。可以采用自组织网络的BSSID，以及能力信息字段中的参数。一旦这个过程完成，则移动设备已经加入到该自组织网络，以及准备好以开始与该自组织网络中的设备进行通信。
[0126]6.服务质暈(QoS)
[0127]在IEEE 802.1lWLAN协议中的服务质量(QoS)支持由访问类别(AC)和多个独立的退避实体来提供。服务质量(QoS)支持定义了 MAC过程以支持具有服务质量(QoS)要求的局域网(LAN)应用，包含语音、音频和视频的运输。
[0128]由在同一 WLAN设备内操作的并行退避实体来递送分组，其中使用AC特定的竞争参数来优先化退避实体。有四种访问类别(AC)，以及因此在每个WLAN设备中存在四种退避实体。AC特定的竞争参数是根据它们的目标应用来标记的:AC_V0用于语音或音频分组，AC_VI用于视频分组，AC_BE用于基于尽力而为来递送的分组，以及AC_BK用于背景分组。通过设置每个访问类别(AC)的个体帧间间距、竞争窗口和其它介质访问参数，这四种访问类别(AC)定义了在访问介质中的优先级。
[0129]通过使用用于AC特定的竞争参数的不同的参数值，在每个退避实体中执行基于竞争的介质访问。经由信标帧中的信息字段来通告AC特定的竞争参数。相同的AC特定的竞争参数由网络中的不同WLAN设备的退避实体来使用。
[0130]在WLAN设备内的每个退避实体独立地竞争分组的传输机会(TXOP)。在检测到在由仲裁帧间间距(AIFS)定义的持续时间(其是基于将被传送的分组的AC特定的竞争参数的值)内介质是空闲的，它开始向下计数退避计数器。仲裁帧间间距(AIFS)定义WLAN设备可以传送分组的最早的访问时间。具有AC特定竞争参数AC_V0的语音分组和具有AC特定竞争参数AC_VI的视频分组具有用于访问优先级的高值。具有AC特定竞争参数AC_BE的基于尽力而为的分组具有用于访问优先级的中间值。具有AC特定竞争参数AC_BK的背景分组具有用于访问优先级的低值。
[0131]用于分组传输的竞争窗口的最小尺寸，CWmin，是依赖于AC特定竞争参数的另一个参数。CWmin越小，则用于访问介质的分组的优先级越高。具有AC特定竞争参数AC_V0的语音分组具有最小的竞争窗口，而具有AC特定竞争参数AC_BK的背景分组具有最长的竞争窗口。
[0132]B.认知网络抟术
[0133]用于短距无线设备的应用正演进到包含认知应用，该认知应用向设备提供关于本地网络环境的认知。非限制性的示例认知网络架构是诺基亚的认知网(AwareNet)框架，无线移动设备自组织的网络以支持各种应用，范围从社交网络到服务发现。认知信息可以由在自组织网络上发送可以包含查询的匿名的洪范消息的短距无线设备来共享。邻近的短距无线设备可以使用响应(诸如至发现的基于位置的服务的指针)对在自组织网络上的洪范消息进行回复。
[0134]认知信息可以包含关于本地网络环境以及该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。无线设备可以不断地收集信息以及与本地网络环境中的其它设备交换信息。运行在短距无线设备上的认知应用可以创建用于共享认知信息的网络，定位和组织认知信息，形成用于共享认知信息的社区，管理针对参与共享认知信息的设备的功率消耗，开发应用以利用认知信息以及维护共享认知信息的用户的隐私和匿名性。
[0135]运行在短距无线设备上的认知应用建立在一种方案上，其中每个设备负责参与发送信标以及使自组织网络保持在操作中的所有其它基本操作。可以将自组织网络设计为具有一个网络标识符(NWID)，网络中的所有设备共享该NWID。可以在由设备传送的信标中通告NWID。在整体设计中，在相同NWID下操作的那些设备被驱使着使用共同和共享的调度以考虑到在范围内的所有设备之间收集的认知信息。可以由网络实例定时器值来做出由设备使用哪种调度的确定，在信标中在