监视无线网络的大小的制作方法
【专利说明】监视无线网络的大小
[0001] 背景
[0002] 领域
[0003] 本申请一般涉及无线通信，且更具体地涉及用于监视无线网络的大小的系统、方 法和设备。
【背景技术】
[0004] 在许多电信系统中，通信网络被用于在若干个空间上分开的交互设备之间交换消 息。网络可根据地理范围来分类，该地理范围可以是例如城域、局域或者个域。此类网络 可分别被指定为广域网（WAN)、城域网（MAN)、局域网（LAN)、无线局域网（WLAN)、或个域网 (PAN)。网络还根据用于互连各种网络节点和设备的交换/路由技术（例如，电路交换-分 组交换）、用于传输的物理介质的类型（例如，有线-无线）、和所使用的通信协议集（例如， 网际协议集、SONET(同步光学联网）、以太网等）而有所不同。
[0005] 当网络元件是移动的并由此具有动态连通性需求时，或者在网络架构以自组织 (adhoc)拓扑而非固定拓扑来形成的情况下，无线网络往往是优选的。无线网络使用无线 电、微波、红外、光等频带中的电磁波以非制导传播模式来采用无形的物理介质。在与固定 的有线网络相比较时，无线网络有利地促成用户移动性和快速的现场部署。
[0006] 无线网络中的设备可以向和从彼此传送和/或接收信息。该信息可包括分组，这 些分组在一些方面可被称为数据单元。分组可包括帮助通过网络路由分组、标识分组中的 数据、处理分组等的开销信息（例如，报头信息、分组性质等）。分组可进一步包括可在分组 的有效载荷中携带的数据，诸如用户数据、多媒体内容等。
[0007] 为了确保无线网络（诸如社交WiFi网络）中的可缩放操作，应当基于网络中的设 备数量来控制网络中每个设备进行的传输。例如，可能期望基于网络中的设备数量来调节 传送信标和/或定时信号的速率。在许多应用中，获得对网络中的设备数量的粗略估计就 足够了。使无线设备跟踪网络中的设备数量的一种方式是简单地存储在消息中接收到的且 表示设备的任何标识符。每当有新消息进来时，设备就将新消息中的标识符与已存储在该 设备处的标识符作比较，并且若先前尚未存储该标识符则存储该标识符。然而，这种办法可 导致较大存储器需求并且需要对大量收到标识符进行分序。由此，具有能极大地减少较大 存储器需求和对标识符进行分序的需要的跟踪无线网络中的设备数量的方法将是有益的。
[0008] 概述
[0009] 本文所讨论的系统、方法、设备和计算机程序产品各自具有若干方面，其中并非仅 靠任何单一方面来负责其期望属性。在不限定如所附权利要求所表达的本发明的范围的情 况下，以下简要地讨论一些特征。在考虑此讨论后，并且尤其是在阅读了题为"详细描述"的 章节之后，本领域普通技术人员将领会本发明的有利特征如何包括当在介质上引入设备时 降低的功耗。
[0010] 本公开的一个方面提供了一种配置成监视无线网络中的相邻无线设备数量的无 线设备。该无线设备包括接收机，其配置成从这些相邻无线设备中的一个相邻无线设备接 收消息，该消息包括与该相邻无线设备相关联的标识符。该无线设备可进一步包括处理器， 其配置成将该标识符添加到布隆过滤器中并基于该布隆过滤器中0的数量来估计已被添 加到该布隆过滤器中的相异串的数量，相异串的数量表示对该无线网络中的相邻无线设备 数量的估计。
[0011] 本公开的另一方面提供了一种监视无线网络中的相邻无线设备数量的方法。该方 法包括从这些相邻无线设备中的一个相邻无线设备接收包括与该相邻无线设备相关联的 标识符的消息，以及将该标识符添加到布隆过滤器中。该方法可进一步包括基于布隆过滤 器中0的数量来估计已被添加到该布隆过滤器中的相异串的数量，相异串的数量表示对该 无线网络中的相邻无线设备数量的估计。
[0012] 本公开的另一方面提供了一种用于监视无线网络中的相邻无线设备数量的无线 设备。该无线设备包括用于从这些相邻无线设备中的一个相邻无线设备接收包括与该相 邻无线设备相关联的标识符的消息的装置，以及用于将该标识符添加到布隆过滤器中的装 置。该无线设备可进一步包括用于基于布隆过滤器中0的数量来估计已被添加到该布隆过 滤器中的相异串的数量的装置，相异串的数量表示对该无线网络中的相邻无线设备数量的 估计。
[0013] 本公开的另一方面提供了一种包括配置成实现用于监视无线网络中的相邻无线 设备数量的方法的计算机可执行指令的非瞬态物理计算机存储。该方法包括从这些相邻无 线设备中的一个相邻无线设备接收包括与该相邻无线设备相关联的标识符的消息，以及将 该标识符添加到布隆过滤器中。该方法可进一步包括基于布隆过滤器中0的数量来估计已 被添加到该布隆过滤器中的相异串的数量，相异串的数量表示对无线网络中的相邻无线设 备数量的估计。
[0014] 附图简述
[0015] 图1解说了其中可采用本公开的各方面的无线通信系统的示例。
[0016] 图2示出了可在图1的无线通信系统内采用的无线设备的功能框图。
[0017] 图3解说了可在无线设备中用于传送无线通信的各种组件。
[0018] 图4解说了可在无线设备中用于接收无线通信的各种组件。
[0019] 图5是根据一种实现的监视无线网络中的无线设备数量的方法的流程图。
[0020] 图6示出了根据一种实现的布隆过滤器的一个解说性示例。
[0021] 图7解说了将网络中的无线设备数量与来自布隆过滤器的估计数量作比较的仿 真结果。
[0022] 图8解说了示出估计误差百分比相对于网络中的无线设备数量的仿真结果。
[0023] 图9解说了示例因供应商而异的发现帧。
[0024] 图10示出了可在图1的无线通信系统内采用的发现类型长度值（TLV)。
[0025] 图11解说了其中可采用本公开的各方面的另一无线通信系统的示例。
[0026] 图12示出媒体接入控制（MAC)帧的示例性结构。
[0027] 图13示出了可在图11的无线通信系统内采用的示例性服务发现属性。
[0028] 详细描述
[0029] 本文使用词语"示例性"来意指"用作示例、实例或解说"。本文中描述为"示例性" 的任何实施例不必被解释为优于或胜过其他实施例。以下参照附图更全面地描述本新颖系 统、装置和方法的各种方面。然而，本公开可用许多不同形式来实施并且不应解释为被限定 于本公开通篇给出的任何具体结构或功能。确切而言，提供这些方面是为了使本公开将是 透彻和完整的，并且其将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本 领域技术人员应领会到，本公开的范围旨在覆盖本文中公开的这些新颖的系统、装置和方 法的任何方面，不论其是独立实现的还是与本发明的任何其他方面组合实现的。例如，可使 用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本发明的范围旨在覆盖使 用作为本文中所阐述的本发明各种方面的补充或者与之不同的其他结构、功能性、或者结 构及功能性来实践的装置或方法。应当理解，本文所披露的任何方面可由权利要求的一个 或多个要素来实施。
[0030] 尽管本文描述了特定方面，但这些方面的众多变体和置换落在本公开的范围之 内。尽管提到了优选方面的一些益处和优点，但本公开的范围并非旨在被限定于特定益处、 用途或目标。确切而言，本公开的各方面旨在宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网 络、和传输协议，其中一些藉由示例在附图和以下对优选方面的描述中解说。详细描述和附 图仅仅解说本公开而非限定本公开，本公开的范围由所附权利要求及其等效技术方案来定 义。
[0031] 流行的无线网络技术可包括各种类型的无线局域网（WLAN)。WLAN可被用来采用 广泛使用的联网协议来将近旁设备互连在一起。本文描述的各个方面可应用于任何通信标 准，诸如无线协议、WiFi、或者更一般地应用于IEEE802. 11无线协议族中的任何成员。例 如，本文描述的各个方面可被用作使用亚1GHz频带的IEEE802.llah协议的一部分。
[0032] 在一些实现中，WLAN包括作为接入无线网络的组件的各种设备。例如，客户端（也 称为站或"STA"）。例如，STA可以是膝上型计算机、个人数字助理（PDA)、移动电话等。在 一示例中，STA经由遵循WiFi(例如IEEE802. 11协议）的无线链路连接到其它STA以获 得至因特网或至其他广域网的一般连通性。
[0033] 站"STA"还可包括、被实现为、或被称为接入终端（"AT")、订户站、订户单元、移动 站、移动设备、远程站、远程终端、用户终端、用户代理、用户设备、用户装备、或其他某个术 语。在一些实现中，接入终端可包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议（"SIP"）话机、无 线本地环路（"WLL"）站、个人数字助理（"PDA"）、具有无线连接能力的手持式设备、或连 接至无线调制解调器的其他某种合适的处理设备或无线设备。因此，本文所教导的一个或 多个方面可被纳入到电话（例如，蜂窝电话或智能电话）、计算机（例如，膝上型计算机）、 便携式通信设备、头戴式送受话器、便携式计算设备（例如，个人数据助理）、娱乐设备（例 如，音乐或视频设备、或卫星无线电）、游戏设备或系统、全球定位系统设备、或被配置成经 由无线介质通信的任何其他合适的设备中。
[0034] 设备（诸如一群站）例如可被用于邻域知悉网络（NAN)、或者社交WiFi网络。例 如，网络内的各个站可在设备到设备（例如，对等通信）的基础上关于每个站支持的应用来 彼此通信。社交WiFi网络可以是自组织（adhoc)无线网络，这是一种分散类型的无线网 络。该网络之所以是自组织的是因为它不依赖于事先存在的基础设施，诸如受管理（基础 设施）无线网络中的接入点。期望在社交WiFi网络中使用的发现协议使移动设备能够宣 告自身（例如，通过发送发现分组或消息）以及发现由其它STA提供的服务（例如，通过发 送寻呼或查询分组或消息），而同时确保安全通信和低功耗。
[0035] 图1解说了可以在其中采用本公开的各方面的无线通信系统100的示例。无线通 信系统100包括第一移动设备群集110、第二移动设备群集120、第三移动设备群集130和 移动设备142。
[0036] 第一移动设备群集110包括移动设备112、114、116、118。第二移动设备群集120 包括移动设备118、122、124、126、128。第三移动设备群集130包括移动设备132、134、136、 138。在图1的特定示例中，移动设备142尚未加入移动设备群集110、120、130中的任一个 (例如，不是其成员）。此外，在图1的特定示例中，移动设备118已经加入多个移动设备群 集（即，移动设备群集110、120)(例如，是其成员）。
[0037]无线通信系统 100 可包括移动设备 112、114、116、118、122、124、126、128、132、 134、136和138,它们能与任何其它移动设备通信。作为示例，移动设备112可与移动设备 116通信。作为另一示例，移动设备112可与移动设备118通信，尽管图1中并未解说这一 通信链路。
[0038] 可以将各种过程和方法用于无线通信系统100中在任两个移动设备之间的传输。 例如，可以根据OFDM/OFDMA技术来发送和接收信号。如果是这种情形，则无线通信系统100 可以被称为OFDM/OFDMA系统。替换地，可以根据CDMA技术在任两个移动设备之间发送和 接收信号。如果是这种情形，则无线通信系统100可被称为CDMA系统。
[0039] 根据各个实施例，无线通信系统100可以是邻域知悉网络，并且移动设备群集 110、120、130中的一个或多个移动设备群集可与特定的通用移动设备应用相关联。例如，移 动设备群集110、120、130中的每个移动设备群集可与相应的通用移动设备应用（诸如社交 联网移动设备应用、游戏移动设备应用、或其组合）相关联。
[0040] 在操作中，无线通信系统100的移动设备可以根据一个或多个无线通信协议来无 线地进行通信。例如，在至少一个实施例中，无线通信系统100的移动设备可以发送和接收 发现消息，诸如与电气电子工程师协会（IEEE)802. 11协议相关联的发现信标。作为另一示 例，无线通信系统100的移动设备可以经由无线通信系统100中的每个移动设备通用的网 络宣告协议来进行通信。作为另一示例，第一移动设备群集110可以使用与网络宣告协议 不同的第二协议来进行通信。类似地，第二移动设备群集120可以使用与网络宣告协议不 同的第三协议来进行通信，而第三移动设备群集130可以使用与网络宣告协议不同的第四 协议来进行通信。在本上下文中，协议是指用来通信的参数，诸如发生通信的信道、通信的 定时（例如，发现区间的定时）等等。
[0041] 为了进一步解说，移动设备142可以开启并保持处于监听状态以经由无线通信系 统100通用的网络宣告协议来接收第一发现消息。例如，移动设备142可从移动设备122 接收第一发现消息。第一发现消息可包括第二移动设备群集120特有的信息，并且可在本 文被称为"群集发现消息"。例如，该信息可以诸如通过指示与第二移动设备群集120相关 联的协议的特性来指示（例如，宣告）第二移动设备群集120。该信息可包括与第二移动 设备群集120相关联的无线信道（其可以不同于与网络宣告协议相关联的无线