对等预关联发现操作的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的各实施例一般涉及无线对等网络，尤其涉及对W1-Fi设备提供的服务的预关联发现。
[0002]相关技术背景
[0003]W1-Fi联盟对等(P2P)规范(也被称为“W1-Fi直连”)允许在对等设备之间进行预关联服务发现。这一协议使得客户端设备或站(STA)能够查询W1-Fi射程内的对等STA以确定该对等STA提供什么服务(如果有的话)。此类服务的示例可包括:打印、游戏、文件共享、和/或因特网网关服务。确定对等STA所提供的服务通常要求至少两个通信阶段:设备发现阶段，之后是服务发现阶段。
[0004]在设备发现阶段期间，客户端STA(例如请求特定P2P服务的STA)确定W1-Fi通信射程内的其他STA的身份和/或可用性。客户端STA通常通过“扫描”3个社交信道(例如，2.4GHZ频带中的信道1、6和11)以寻找传入信标帧和/或通过向可能正在那些信道上监听的任何STA广播探测请求帧来这么做。之后，在服务发现阶段期间，客户端STA向在设备发现阶段期间发现的)可用对等STA(查询有关它们提供的服务。客户端STA通常一次一个地向支持服务发现操作的每一对等STA传送服务发现请求，直到客户端STA标识提供所请求的服务的对等STA。
[0005]因而，在服务发现阶段期间，客户端STA常常在标识提供所请求的服务的对等STA之前查询若干对等STA(其中的一些STA可能不提供任何P2P服务)。这是因为客户端STA在服务发现阶段之前通常不知晓每一对等STA提供哪些服务(如果有的话)。此外，客户端STA通常不具有先前发现的对等STA所提供的服务是否已经改变的知识，除非该客户端STA周期性地重复与每一对等STA的服务发现操作(和设备发现操作)。因而，在寻找提供期望服务的对等STA方面可能消耗大量的时间和资源。
[0006]附图简述
[0007]本发明各实施例是作为示例来解说的，且不旨在受附图中各图的限定，其中:
[0008]图1A-1B描绘其中可实现本发明的各实施例的对等(P2P) W1-Fi系统；
[0009]图2示出了根据一些实施例的无线站(STA)的框图；
[0010]图3是根据一些实施例的描绘预关联发现操作的解说性流程图；
[0011]图4是根据一些实施例的描绘更详细的预关联发现操作的解说性流程图；
[0012]图5示出了根据一些实施例的管理帧的框图；
[0013]图6A-6B描绘其中可实现本发明的各实施例的另一 P2P W1-Fi系统；
[0014]图7是根据一些实施例的描绘另一预关联发现操作的解说性流程图；
[0015]图8描绘其中可实现本发明的各实施例的P2P W1-Fi系统的另一实施例；
[0016]图9示出了根据一些实施例的另一无线STA的框图；
[0017]图10是描绘预关联发现操作的另一实施例的解说性流程图；以及
[0018]图11示出了根据一些实施例的设备和服务发现帧的框图。
[0019]详细描述
[0020]仅为了简单起见，下文在由启用W1-Fi的设备执行以及在启用W1-Fi的设备之间执行的预关联服务发现操作的上下文中描述本发明的各实施例。应该理解，本发明的各实施例等同地适用于使用其他各种无线标准或协议的信号来执行预关联服务发现操作。如本文所使用的，术语WLAN和W1-Fi可包括由IEEE 802.11标准、蓝牙、HiperLAN(与IEEE802.11标准相当的无线标准集，主要在欧洲使用)、以及无线通信中使用的其他技术来管控的通信。此外，术语“客户端设备”是指在对等(P2P)网络中请求特定服务的无线设备，而术语“对等设备”是指P2P网络中能够被客户端设备发现的无线设备。术语“设备”、“站”(即STA)可在本文中可互换地使用。
[0021]在以下描述中，阐述了众多具体细节(诸如具体组件、电路、和过程的示例)，以提供对本公开的透彻理解。如本文所使用的，术语“耦合”意指直接连接到、或通过一个或多个居间组件或电路来连接。而且，在以下描述中并且出于解释目的，阐述了具体的命名以提供对本公开各实施例的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将明显的是，可以不需要这些具体细节就能实践本发明各实施例。在其他实例中，以框图形式示出公知的电路和设备以避免混淆本公开。本文所描述的各种总线上所提供的任何信号可以与其他信号进行时间复用并且在一条或多条共用总线上提供。另外，各电路元件或软件块之间的互连可被示为总线或单信号线。每条总线可替换地是单信号线，而每条单信号线可替换地是总线，并且单线或总线可表示用于各组件之间的通信的大量物理或逻辑机制中的任一个或多个。本发明各实施例不应被解释为限于本文描述的具体示例，而是在其范围内包括由所附权利要求所限定的所有实施例。
[0022]图1A-1B描绘其中可实现本发明的各实施例的对等(P2P) W1-Fi系统100。系统100被示为包括位于多个对等STA 102-104的W1-Fi通信射程内的客户端站(STA) 101。尽管为了简明起见仅在图1A-1B中示出了三个对等STA 102-104，但应理解，W1-Fi系统100可包括任何数目的对等STA。STA 101-104被配置成在W1-Fi介质(或信道)上以P2P方式彼此通信。更具体地，在没有接入点的协助下，客户端STA 101可以标识或发现每一对等STA 102-104，并且接着与对等STA102-104中的所选STA建立直接P2P连接。
[0023]客户端STA 101可以通过扫描用于W1-Fi通信的社交信道(例如，2.4GHz频带中的信道1、6和11)来发起设备发现操作，如图1A所示。例如，客户端STAlOl可以在每一社交信道上广播探测请求(P_Req)帧，并且监听由对等STA 102-104响应于P_Req帧而传送的探测响应(P_Resp)帧。P_Req帧包括对等STA 102-104可以用来确定客户端STA 101是否可以与对等STA 102-104中的对应STA建立通信链路的管理信息。类似地，P_Resp帧还包括客户端STA 101可以用来标识和匹配对等STA 102-104中的对应STA的参数的管理信息。与每一 STA 101-104相关联的管理信息可包括例如MAC地址以及由对应STA支持的数据率。
[0024]根据本公开的各实施例，P_Req帧还可包括由标识客户端STA 101所提供的一个或多个对应服务的一个或多个服务查询串组成的列表。如果这些服务查询串在服务发现阶段期间被呈现给客户端STA 101，则将具有用于指示STA 101可以支持这些服务的有效服务响应串。相反，如果客户端STA 101具有针对任何给定服务查询串的无效或空的服务响应串，则这指示它不支持对应的服务。对于一些实施例，每一服务查询串可标识客户端STA101提供的特定服务。此外，因为每一对等STA可存储具有对应服务响应串的支持服务查询串列表，所以特定对等STA内存储的支持服务查询串列表可指示该特定对等STA支持哪些服务。以此方式，客户端STAlOl可以在开始服务发现操作之前就确定附近的对等STA102-104中的每一者支持哪些服务，这可允许客户端STA 101发起与对等STA中的所选子集的服务发现操作，如在下文更详细地描述。因而，通过仅与已经被确定(在设备发现阶段期间)支持客户端STA 101要请求的一个或多个服务的对等STA发起服务发现操作，同与所选对等STA建立P2P连接相关联的时间和/或资源可以被减少(例如，如与常规P2P发现操作相比)。
[0025]对于一些实施例，每一对等STA可以仅对标识受到该对等STA支持的服务的那些服务查询串作出响应。例如，假定客户端STA 101发送P_Req帧，P_Req帧包含⑴对应于打印服务的第一服务查询串以及(ii)对应于游戏服务的第二服务查询串。如果对等STA103支持打印服务但不支持游戏服务，则对等STA 103可以发送P_Resp帧，该P_Resp帧包含对应于打印服务的服务响应串(但没有对应于游戏服务的服务响应串)。
[0026]对于至少一些实施例，每一服务查询串可以被散列以生成对应的散列值，并且标识客户端STA 101提供的服务的此类散列值列表(例如，而非未经压缩的服务查询串列表)可以在P_Req帧内提供。接收此类P_Req帧的每一对等STA可以通过发送包括指示该对等STA支持哪些服务的散列值列表的P_Resp帧来作出响应。之后，客户端STA可以将期望散列值列表与接收自对等STA的散列值列表作比较以确定哪些想要的服务可以由该对等STA支持。帧中提供散列值列表(而非未经压缩的服务查询串列表)可以将P_Req和P_Resp的大小限于允许服务信息在设备发现阶段期间在P2P设备之间交换的值。
[0027]客户端STA 101接着可以至少部分地基于对等STA 102-104中的每一者支持哪些服务的确定来发起与对等STA 102-104中的一者或多者的服务发现操作，如图1B所示。例如，客户端STA 101可以将服务发现请求(SD_Req)帧发送到对等STA 102-104中的一者或多者以请求受其支持的一个或多个具体服务。对等STA102-104中的每一者可以通过将服务发现响应(SD_Resp)帧发送回提出请求的客户端STA 101来对收到SD_Req帧(如果有的话)作出响应。客户端STA 101接着可以分析SD_Resp帧中的每一者以确认对应的对等STA是否可以提供客户端STA 101正请求的特定服务。例如，取决于该请求，SD_Resp帧可包括对等STA所提供或支持的所有服务的详细列表和/或关于对等STA是否能够提供客户端STAlOl所请求的特定服务的确认。
[0028]对于一些实施例，SD_Req帧可包括请求某些P2P服务的服务查询串，P2P服务诸如举例来说通用即插即用(UPnP)和/或Bonjour服务。对于此类实施例，对等STA 102-104可确定它们是否支持服务查询串，并且如果支持，则可以生成一个或多个服务响应串。服务响应串可以作为SD_Resp帧的一部分(或在任何其他合适的响应帧中)被传送到客户端STA 101。
[0029]如果客户端STA 101确定或确认对等STA 102-104之一提供所请求的服务，则客户端STA 101接着可以使用由该对等STA提供的管理信息来与该对等STA建立P2P连接。如果客户端STA 101确定对等STA 102-104中的一个以上STA能够提供所请求的服务，则客户端STA 101可以向用户提供选择要与哪个(如果有的话)对等STA建立连接的选项。
[0030]图2示出了作为图1A-1B的STA 101-104的一个实施例的STA 200。STA 200包括扫描器210、发射机/接收机电路220、处理器230和存储器240。扫描器210可用于扫描周围环境以检测和标识附近的对等STA(例如在STA 200的射程内的对等STA)。对于一些实施例，扫描器210可以通过周期性地广播P_Req帧来搜索附近对等STA。此外，扫描器210还可通过监听来自邻设备的信标帧和/或P_Resp帧来搜索对等STA。发射机/接收机(或“收发机”)电路220接着可用于向发现的对等STA传送信号以及从发现的对等STA接收信号。
[0031]存储器240可包括STA表242，STA表242可用作本地高速缓存以存