以高信道效率、分散式方式在对等站点间传输数据的方法和系统与流程

本申请要求2015年5月22日递交的发明名称为“以高信道效率、分散式方式在对等站点间传输数据的方法和系统(methodandsystemfortransmittingdataamongpeerstationsinadecentralizedmannerwithhighchannelefficiency)”的第62/165,640号美国临时专利申请案以及2016年4月6日递交的发明名称为“以高信道效率、分散式方式在对等站点间传输数据的方法和系统(methodandsystemfortransmittingdataamongpeerstationsinadecentralizedmannerwithhighchannelefficiency)”的第15/092,471号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，这两个在先申请的内容以引用的方式并入本文本中。

本发明涉及数据通信，在具体实施例中，涉及一种以高信道效率、分散式方式在对等站点间传输数据的方法和系统。

背景技术：

电气和电子工程师学会(instituteofelectricalandelectronicsengineers，ieee)标准802.11是一组媒体接入控制(mediaaccesscontrol，mac)和物理层(physicallayer，phy)规范，用于在2.4ghz、3.6ghz、5ghz和60ghz频段中实施无线局域网(localareanetwork，lan)或无线保真(wirelessfidelity，wi-fi)通信。基本服务集(basicserviceset，bss)提供了802.11无线lan的基本构建模块。在802.11的基础模式下，单个接入点(accesspoint，ap)与所有相关站点(station，sta)一起称为bss。站点(station，sta)有时还称为设备。因此，这两个术语可互换。ap充当主控来控制该bss中的sta。最简单的基础bss由一个ap和一个sta组成。

当前有三种重要的市场趋势推动着wi-fi技术进一步向近距离设备到设备组网和数据交换演进。第一种趋势是，随着wi-fi技术持续渗透到移动和消费电子市场，能够使用wi-fi的设备的地理密度日渐增高。梅特卡夫定律声明电信网络的价值与加入该网络的兼容通信设备的数量的平方成正比。因此，wi-fi设备的高密度提高了基于设备到设备组网的wi-fi的利用率。第二种趋势是社交网络应用日益普及，其中很多社交网络应用为近距离的，这使智能手机、平板电脑和其它移动设备成为作为这些社交网络应用的硬件平台的自然选择。第三种趋势是新兴的移动健康、智能家居、智能建筑、物联网(internetofthings，iot)等，这会增加邻近设备间的数据流量。

虽然ieee802.11标准定义了一种独立bss(independentbss，ibss)模式，在这种模式下，两个或更多sta可以直接相互通信而无需来自控制ap的直接干预，但是当sta数量变大时，ibss模式无法很好地扩展，而且还限制了单个信道数据操作。ieee802.11s修正案还定义了支持网状网络的架构和协议。然而，由于拓扑变化期间存在非同步信标和很大的信令开销，所以符合ieee802.11s的网状网络需要高功耗，这使设备不适宜在电池电源上或者高密度或非稳态环境中运行。

wi-fi联盟已启动邻居感知网络(neighborawarenessnetworking，nan)认证程序来为ieee802.11技术提供一种低功率机制，在兼容设备的背景下执行该低功率机制使这些兼容设备能感知到邻居。基于近距离的nan不需要实时连接到wi-fi基础设施、服务器、gps或其它地理位置，而是使用直接的设备到设备wi-fi来发现和交换信息。wi-fi联盟已经发布了nan版本1(nanrelease1，nan1)规范，该规范使移动设备能够有效地发现它们附近的人和服务。通过引入多对多数据连接以及精确测距和私密保护等其它增强特性，wi-fi联盟当前致力于制定nan版本2(nanrelease2，nan2)规范。可以设想，针对nan的典型应用包括基于wi-fi的移动社交网络、移动商务、移动广告、无线多人游戏、群聊，等等。

技术实现要素：

各示例实施例提供了一种以高信道效率、分散式方式在对等站点间传输数据的方法和系统。

根据一示例实施例，提供了一种对用于传输数据的第一站点进行操作的方法。所述方法包括：所述第一站点在寻呼窗口期间传输第一帧以寻呼第二站点，所述第一帧包括与所述第二站点相关联的标识符；以及所述第一站点生成包括第一定时信息的第二帧，所述第一定时信息针对将被所述第一站点预订以向所述第二站点传输数据的第一时间段，所述第一时间段发生在所述寻呼窗口之后。当在传输所述第一帧之后的预定短间隔之后收到第三帧时，其中所述第三帧对所述第一帧进行确认，所述方法包括：所述第一站点在收到所述第三帧之后的所述预定短间隔之后传输所述第二帧；以及所述第一站点在所述第一时间段内传输所述数据。

根据一示例实施例，提供了一种对用于接收数据的站点进行操作的方法。所述方法包括：所述站点在寻呼窗口期间接收包括第一标识符和第一定时信息的第一帧，所述第一标识符与所述站点相关联，所述第一定时信息针对接收数据的时间段，所述时间段发生在所述寻呼窗口之后；所述站点存储所述第一定时信息；以及所述站点在所述时间段内接收所述数据。

根据一示例实施例，提供了一种用于传输数据的第一站点。所述第一站点包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序。所述程序包括配置所述第一站点执行以下操作的指令：在寻呼窗口期间传输第一帧以寻呼第二站点，所述第一帧包括与所述第二站点相关联的标识符；生成包括第一定时信息的第二帧，所述第一定时信息针对将被所述第一站点预订以向所述第二站点传输数据的第一时间段，所述第一时间段发生在所述寻呼窗口之后；当在传输所述第一帧之后的预定短间隔之后收到第三帧时，其中所述第三帧对所述第一帧进行确认，在收到所述第三帧之后的所述预定短间隔之后传输所述第二帧；以及在所述第一时间段内传输所述数据。

根据一示例实施例，提供了一种用于接收数据的站点。所述站点包括处理器和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储由所述处理器执行的程序。所述程序包括配置所述站点执行以下操作的指令：在寻呼窗口期间接收包括第一标识符和第一定时信息的第一帧，所述第一标识符与所述站点相关联，所述第一定时信息针对接收数据的时间段，所述时间段发生在所述寻呼窗口之后；存储所述第一定时信息；以及在所述时间段内接收所述数据。

根据一示例实施例，提供了一种对用于防止第二站点接入共享通信信道的第一站点进行操作的方法。所述方法包括：所述第一站点在寻呼窗口期间传输寻呼帧，所述寻呼帧包括设置为第一值的第一时长(duration)字段，所述第一值等于寻呼确认(pagingacknowledgement，pa)帧、定时帧、定时确认(timingacknowledgement，ta)帧和三个短帧间间隔(shortinter-frameinterval，sifs)的时长的总和，其中所述第一值指示所述第二站点在一个时长内不可接入所述共享通信信道，所述一个时长的跨度为所述寻呼帧的末尾到所述ta帧的末尾；所述第一站点接收包括第二时长字段的所述pa帧，所述第二时长字段包含第二值，所述第二值指示所述第二站点在一个时长内不可接入所述共享通信信道，所述一个时长的跨度为所述pa帧的末尾到所述ta帧的所述末尾；以及所述第一站点传输所述定时帧，所述定时帧包括设置为第三值的第三时长字段，所述第三值等于以下两项中的较小者：最大允许时长，以及跨度为所述定时帧的末尾到将被所述第一站点预订以向第三站点传输数据的时间段的末尾的时长，其中，所述第三值指示所述第二站点在所述定时帧的所述末尾之后的所述第三值的所述时长内不可接入所述共享通信信道，并且所述时间段发生在所述寻呼窗口之后。

上述实施例的实践能够减少等待传输的接收站的唤醒时间，从而延长这类站点的电池寿命。

此外，前述实施例的实践减少了传输站中的信道竞争，这使所述传输站的唤醒时间更少，并且降低了网络资源消耗。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：

图1示出了一个示例通信系统；

图2示出了nan发现和nan数据链路操作的一个示例实施例；

图3示出了nan数据链路(nandatalink，ndl)时隙中的操作的一个示例实施例，其中，在传输寻呼帧时以及在传输数据时，数据传输站都会竞争信道；

图4示出了根据本文公开的示例实施例的nan数据链路(nandatalink，ndl)时隙中的增强操作的一个示例实施例；

图5示出了根据本文公开的示例实施例的针对多播数据传输的传输机会(transmissionopportunity，txop)中的操作的一个示例实施例；

图6示出了根据本文公开的示例实施例的ndl时隙中的增强操作的另一个示例实施例；

图7示出了根据本文公开的示例实施例的ndl时隙中的增强操作的又一个示例实施例；

图8示出了根据本文公开的示例实施例的寻呼帧的一个示例实施例；

图9示出了根据本文公开的示例实施例的发生在数据源站点中的示例操作的流程图；

图10示出了根据本文公开的示例实施例的发生在数据宿站点中的示例操作的流程图；

图11示出了可用于实施本文公开的设备和方法的处理系统的框图；

图12示出了用于执行本文所述方法的实施例处理系统的框图；

图13示出了根据本文公开的示例实施例的用于通过无线电信网络传输和接收信令的收发器的框图。

具体实施方式

以下详细论述当前实例实施例的操作和其结构。但应了解，本发明提供的许多适用发明概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅说明本发明的具体结构以及用于操作本发明的具体方式，而不应限制本发明的范围。

一个实施例涉及在对等站点间进行数据通信的系统和方法。例如，第一站点在寻呼窗口期间传输第一帧以寻呼第二站点，第一帧包括与第二站点相关联的标识符，并且生成包括第一定时信息的第二帧，第一定时信息针对将被第一站点预订以向所述第二站点传输数据的第一时间段，第一时间段发生在寻呼窗口之后。当在传输第一帧之后的预定短间隔之后收到第三帧时，其中第三帧对第一帧进行确认，第一站点还在收到第三帧之后的预定短间隔内传输第二帧，并且在第一时间段内传输数据。

各实施例将参照具体上下文中的示例实施例进行描述，该具体上下文即支持设备到设备通信的通信系统。这些实施例可应用到符合标准的通信系统，例如符合第三代合作伙伴计划(thirdgenerationpartnershipproject，3gpp)、ieee802.11等技术标准的通信系统，以及不符合标准的通信系统，这些通信系统都支持设备到设备通信。

图1示出了第一示例通信系统100。通信系统100包括多个站点(station，sta)，例如sta110、sta112、sta114、sta116和sta118。sta通常还可称为用户设备(userequipment，ue)、移动台、移动设备、用户、订户、终端、设备、通信设备，等等。在通信系统100中，第一sta可直接向第二sta传输帧，无需经过接入点等集中实体。虽然理解通信系统可采用任意数量的sta，但是为简单起见，仅示出五个sta。

如上所述，wi-fi联盟试图通过nan版本2(nanrelease2，nan2)项目实现的一个目标是提供功耗低的近距离设备到设备数据连接。因此，需要一种针对nan2数据操作期间的信道接入的节能机制。

图2示出了邻居感知网络(neighborawarenessnetworking，nan)发现和nan数据链路(nandatalink，ndl)的示例操作200，其中，一系列nan发现窗口(discoverywindow，dw)用于nan发现，一系列ndl时隙用于nan数据链路。为了使nan设备能够发现服务或被发现，使用wi-fi联盟nan版本1(nanrelease1，nan1)技术规范中指定的同步机制在nan发现信道222上提供相互之间有固定间隔的一系列nan发现窗口(discoverywindow，dw)，例如图2所示的dw210和dw220。例如，2.4ghz频段上的nan发现信道是ieee802.11定义的信道6。nan设备可在dw期间竞争nan发现信道来发送服务发现帧(servicediscoveryframe，sdf)，以便发布或预订服务。

为了促进设备之间的高效能通信，在两个连续dw之间的nan发现信道222上提供一个或多个基本ndl时隙，例如图2所示的基本ndl时隙230和基本ndl时隙240，其中两个或更多nan设备可会合在一起。基本ndl时隙可用于交换管理消息，例如与群组信息、数据链路设置和参数协商、补充ndl时隙的分配、信道切换通知、认证、安全密钥分发、关联请求、关联响应、解除认证、解除关联等有关的消息。基本ndl时隙还可用于交换数据。可使用不同的基本ndl时隙来分别服务不同的服务或不同类别的服务。或者，可使用一个基本ndl时隙来服务不同的服务或不同类别的服务。一个服务可使用多个基本ndl时隙。

从dw的起点到同一dw间隔内的第一基本ndl时隙的起点的时间偏移，例如偏移242，可通过算法从参数得到，该参数是例如nan集群的、nan数据组的、基本ndl时隙所支持的一个服务或一类服务的或其组合的参数。因此，该参数可以是nan集群标识符(identifier，id)、nan数据组id、服务名、服务名的散列、服务id、服务类别或其组合。服务于同一个服务或同一类服务的后续基本ndl时隙可以是稍后的固定且预先指定的间隔。或者，当对应的服务发布商在为服务做广告时，从dw的起点到同一dw间隔内的第一基本ndl时隙的起点的时间偏移可由该服务发布商确定并在dw期间进行通告。但是，可能需要避免或最小化对基本ndl时隙进行操作所需的信令开销。

当基本ndl时隙对于特定服务的或参与数据组的特定nan设备的数据流量来说不够分配时，可提供额外的补充ndl时隙，例如图2中的补充ndl时隙250和补充ndl时隙260。补充ndl时隙可在nan发现信道或其它wi-fi频率信道(例如图2中的信道x262)上分配。用于分配补充ndl时隙的消息可使用基本ndl时隙来传送。这将支持更高的灵活性来针对补充ndl时隙分配时间和频率资源并且协商其它参数，例如接入相关的参数、安全相关的参数等，以便对补充ndl时隙进行操作。在dw期间可以不需要传送用于分配补充ndl时隙的消息，因为它们在dw期间可能堵塞信道并相互折衷针对系统同步和针对服务发现的性能，其中系统同步和服务发现是dw的两个主要目的。

基本ndl时隙与可选补充ndl时隙的组合这一设计有助于满足nan2数据通信的多种实际使用场景的需求，其中，基本ndl时隙使用一种具有低信令开销或无信令开销的简单分配方案，补充ndl时隙提供的灵活性高得多且仅在需要时分配。

如图2所示，每个基本ndl时隙(例如基本ndl时隙240)和补充ndl时隙(例如补充ndl时隙250)具有相同的结构，该结构按次序由寻呼窗口(例如寻呼窗口242)和数据传输(tx)窗口(例如数据传输窗口244)组成。为了节能，sta在dw之后可进入节能模式。但是所有sta在它们的关联基本ndl时隙以及它们的关联补充ndl时隙(若存在)的寻呼窗口期间醒来，以便传输或接收寻呼消息。

在紧跟寻呼窗口(例如寻呼窗口242)之后的数据传输窗口(例如数据传输窗口244)期间，数据源sta(即，传输数据的sta)使用寻呼窗口中的寻呼消息来将待定数据传输通知给一个或多个目标数据宿sta(即，旨在接收数据的sta)。寻呼消息包括每个目标数据宿sta的标识符或标识一组目标数据宿sta的群组标识符。如果sta在寻呼窗口期间未收到任何针对其(或针对其群组)的寻呼消息，则其可在寻呼窗口的末尾进入节能模式，直到(相关联的基本ndl时隙和/或相关联的补充ndl时隙的)下一个相关联的寻呼窗口或下一个dw，无论哪个先到来，因为sta没有期待在紧跟寻呼窗口(在寻呼窗口中，其未收到针对其的寻呼消息)之后的数据传输窗口期间收到任何数据。

在寻呼窗口期间成功收到针对其或针对其群组的寻呼帧的sta可在同一寻呼窗口中的预定短间隔(例如ieee802.11标准中定义的短帧间间隔(shortinter-framespace，sifs))内传输寻呼确认(pagingacknowledgement，pa)帧给对应的源sta。已在寻呼窗口期间发送寻呼帧但未在预定短间隔内收到对应的pa帧的源sta可在寻呼窗口的末尾进入节能模式，直到(相关联的基本ndl时隙和/或相关联的补充ndl时隙的)下一个相关联的寻呼窗口或下一个dw，无论哪个先到来，因为源sta可确定附近没有宿sta接收数据，因此无需传输数据。

图3示出了在ndl时隙301期间发生的操作300的一个示例实施例，ndl时隙301可以是图2中的基本ndl时隙230和补充ndl时隙250的示例。操作300可指示在一个或多个sta参与直接sta到sta通信时发生在sta中的操作。如图3所示，在时间t0360，其标示ndl时隙301的寻呼窗口309的起点，sta1302、sta2304、sta3306和sta4308等多个sta醒来。sta1302使数据(例如data340)发送到sta2304，sta3306使数据(例如data350)发送到sta4308。因此，sta1302生成包括sta2304的标识符的寻呼帧(例如page310)。类似地，sta3306生成包括sta4308的标识符的寻呼帧(例如page320)。

生成寻呼帧page310和page320分别触发sta1302和sta3306通过以下操作来启动信道竞争过程：在退避(backoff，bo)计时器上启用随机值并且检测该信道是否已空闲一个时间段，该时间段等于如ieee802.11标准中定义的分布式帧间间隔(distributedinter-framespace，difs)。在时间t1362，sta1302和sta3306中的每一个sta检测到信道已空闲一个difs周期并开始以一个预先指定的恒定速率来对其退避计时器进行倒计时，直到其检测到信道变为忙碌或其退避计时器到达零，无论哪种情况先发生。在图3所示特定示例中的时间t2364处，sta1302首先通过将其退避计时器倒计时到零来赢得信道竞争，然后传输page310。sta3306检测到信道变为忙碌并暂停其退避计时器的倒计时。

sta2304成功接收page310，然后sta2304可在等待如ieee802.11标准中定义的短帧间间隔(shortinter-frameinterval，sifs)后向sta1302传输pa帧(例如pa315)。为了使sta3306恢复对其退避计时器倒计时，sta3306需要检测信道已再次空闲一个difs周期。在page310与pa315之间的空闲期内，sta3306无法恢复对其退避计时器倒计时，因为sifs比difs短。sta2304传输pa315会使sta3306重新尝试检测信道已空闲一个difs周期。sta3306必须等待，直到时间t3366，时间t3366是pa315的末尾之后、sta3306可以恢复对其退避定时器进行倒计时之前的一个difs周期。最后，在时间t4368，sta3306将其退避计时器倒计时到零并传输page320。sta4308成功接收page320，然后在向sta3306传输pa帧(例如pa330)之前等待一个sifs周期。

在时间t5370，其标示同一ndl时隙301的数据传输窗口332的起点，为了传输其数据，sta1302和sta3306中的每一个sta通过以下操作来启动第二信道竞争过程：在其退避计时器上启用第二随机值并且检测该信道是否已空闲一个difs周期。同时，sta2304和sta4308保持唤醒，以便接收它们各自的数据。在时间t6372，sta1302和sta3306中的每一个sta检测到信道已空闲一个difs周期并开始对其退避计时器倒计时。在图3所示特定示例中的时间t7374，sta1302再次赢得信道竞争并传输data340。sta3306检测到信道变为忙碌并暂停其退避计时器的倒计时。sta2304成功接收data340，然后在向sta1302传输确认(acknowledgement，ack)帧(例如ack345)之前等待一个sifs周期。sta3306等待直到时间t9378，时间t9378是ack345的末尾之后、sta3306可以恢复对其退避定时器进行倒计时之前的一个difs周期。最后，在时间t10380，sta3306将其退避计时器倒计时到零并传输data350。sta4308成功接收data350，然后sta4308可在等待一个sifs周期之后向sta3306传输确认帧(例如ack355)。

从功耗和信道效率的角度来看，操作300中存在若干缺点。首先，数据源sta(例如sta1302和sta3306)不仅在传输寻呼帧时需要竞争信道，而且在传输数据时也需要竞争信道。竞争信道对于sta来说要消耗功率，因为sta在竞争信道以进行传输时通常并不处于节能模式。因此，竞争信道两次使源sta的功耗更大。此外，对于已在寻呼窗口期间收到有效寻呼帧的数据宿sta(例如sta2304和sta4308)，其在寻呼窗口309之后必须保持唤醒，直到收到其数据，因为其不知道对应的源sta何时会通过赢得信道竞争来再次获得信道接入并开始传输数据。在图3所示的示例中，sta2304在t5370与t7374之间必须保持唤醒，sta4308在t5370与t10380之间必须保持唤醒，即使在这些时间间隔中没有数据传输给它们。寻呼窗口之后过长的等待期可能浪费宿sta的电池电量。其次，由于存在用于避免冲突的随机退避周期和在sta能够开始或恢复其随机退避之前的difs等待期，所以信道竞争期间的信道使用率(或信道效率)也很低。在图3所示的示例中，这些原因导致信道并不用于t5370与t7374之间的以及t8376与t10380之间的传输。

在nan2需要的以便能够很好地扩展的高密度环境下，关于数据源sta和数据宿sta的低功率效率以及低信道使用率的所有这些问题会变得更严重，这是因为冲突概率增大，并且响应于冲突概率的增大，随机退避的最大窗口大小也会延长。在这种情况下，通过要求数据源sta竞争信道两次(即，在传输寻呼消息时和在传输数据时)来使信道竞争次数加倍只会使所有情况更糟。因此，在数据传输窗口期间，需要同一个数据源sta在传输数据时避免第二次竞争信道。

根据一个示例实施例，本文公开了一种支持发射设备避免必须两次竞争信道的方法。根据示例实施例的一个方面，在寻呼窗口期间，数据源sta可竞争用于向一个或多个数据宿sta传输寻呼消息的信道。寻呼消息可包括数据宿sta的一个或多个标识符，其中每个标识符可以是一个单独的标识符或一个群组标识符。然后，数据源sta可确定其是否在预定短间隔(例如sifs)内收到pa帧，该pa帧确认寻呼消息的接收。如果数据源sta未收到pa帧，则数据源sta可认为寻呼消息已失败或者附近没有数据宿sta。因此，其可放弃尝试进行寻呼和向数据宿sta传输数据。或者，稍后数据源sta可重传寻呼消息，这需要数据源sta再次进行并赢得信道竞争。如果数据源sta收到pa帧，则其可传输包括定时信息的定时帧，定时信息指定在紧跟寻呼窗口之后的数据传输窗口期间发生的时间段，用于向数据宿sta传输数据。在成功传输定时帧之后，数据源sta可在指定的时间段内向数据宿sta传输数据，无需第二次竞争信道。此外，在数据传输窗口期间，已经收到寻呼消息的数据宿sta在指定时间段内是唤醒的，以便接收数据。

图4示出了在ndl时隙401期间发生的增强操作400的一个示例实施例，ndl时隙401可以是图2中的基本ndl时隙230或补充ndl时隙250的示例。操作400可指示在一个或多个sta参与直接sta到sta通信时发生在sta中的操作。如图4所示，在时间t0460，其标示ndl时隙401的寻呼窗口411的起点，sta1402、sta2404、sta3406和sta4408等多个nan2sta(即，符合wi-fi联盟nan2标准的802.11sta)醒来。sta1402使数据(例如data430)发送到sta2404，sta3406使数据(例如data440)发送到sta4408。sta1402生成包括sta2404的标识符的寻呼帧(例如page410)。标识符用于标识在指定时间段内需要唤醒以接收数据(例如data430)并传输确认(acknowledgement，ack)帧(例如ack435)的sta(例如sta2404)。page410还可包括mac头中的时长字段。page410的mac头中时长字段的值被设置为等于pa帧(例如pa412)、定时帧(例如time414)、定时确认(timingacknowledgement，ta)帧(例如ta416)和三个sifs的时长的总和。

根据ieee802.11标准，符合ieee802.11的通信系统的媒体接入控制(mediaaccesscontrol，mac)层使用网络分配向量(networkallocationvector，nav)来提供虚拟信道感知(channelsensing，cs)功能。nav是sta或ap不会发起到无线信道上的传输的时间段的指示符，由各个wi-fista和ap维护。任何收到有效帧的wi-fista或ap都应使用在该帧的mac头中的时长字段中收到的值来更新其nav，其中该帧的mac头中的地址1(address1)字段，还称为接收方地址(receiveraddress，ra)字段，中的值不是sta或ap的mac地址。nav可视为计数器，其以统一的速率倒计时到0。当计数器为0时，虚拟cs功能指示无线信道空闲；当计数器为非零时，无线信道忙碌，因此无法接入。

因此，通过将page410的mac头中的时长字段设置为等于pa帧(例如pa412)、定时帧(例如time414)、定时确认(timingacknowledgement，ta)帧(例如ta416)和三个sifs的时长总和的值，sta1402保护其已发起的寻呼交换的剩余步骤，这意味着，一旦其赢得信道竞争并传输page410，就有权使用该信道来完成寻呼交换的剩余步骤，包括接收pa帧(例如pa412)、传输定时帧(例如time414)和接收ta帧(例如ta416)。

类似地，sta3406生成要发送给sta4408的寻呼帧(例如page420)。page420可包括mac头中的时长字段和sta4408的标识符。page420的mac头中的时长字段的值被设置为等于帧pa422、time424、ta426以及三个sifs的时长的总和，以保护sta3406发起的寻呼交换的剩余步骤。

生成寻呼帧page410和page420分别触发sta1402和sta3406通过以下操作来启动信道竞争过程：各自在其退避计时器上启用随机值并且检测该信道是否已空闲一个difs周期。在时间t1462，sta1402和sta3406中的每一个sta检测到信道已空闲一个difs周期并开始以一个预先指定的恒定速率来对其退避(backoff，bo)计时器倒计时，直到其检测到信道变为忙碌或其退避计时器到达零，无论哪种情况先发生。在图4所示特定示例中的时间t2464，sta1402首先通过将其退避计时器倒计时到零来赢得信道竞争，然后传输page410(其通过pa412确认)。sta3406检测到信道变为忙碌，因此暂停其退避计时器的倒计时。如果sta3406还能够正确地对page410进行解码，则其可将其nav计数器设置为如前所述page410的mac头中时长字段中的值。图4中的方框450示出了sta3406的nav计数器具有非零值的时间段，sta3406的nav计数器具有非零值指示信道忙碌，无法接入。

在成功接收page410之后的预定短间隔(例如sifs)期间，sta2404向sta1402发送pa帧(例如pa412)以确认收到page410。pa412可包括mac头中的时长字段。pa412的mac头中的时长字段的值被设置为等于page410(发送pa412是为了确认page410)的mac头中的时长字段的值减去pa412与sifs的时长之和。这确保pa412中的时长字段和page410中的时长字段提供保护给相同的寻呼交换端点。图4中的方框452示出了sta4408的nav计数器具有非零值的时间段。在图4中，通过pa412中的时长字段而非page410中的时长字段来设置sta4408的nav计时器，可能是因为sta4408对于sta1402是隐藏节点(意味着sta4408无法从sta1402接收)，但是对于sta2404不是隐藏节点。应注意，当数据源sta在单个寻呼帧中对多个数据宿sta进行寻呼时，并非每个被寻呼的数据宿sta都必须返回pa帧。如一说明性示例，如果数据宿sta的mac地址与所接收的寻呼帧的mac头中的接收方地址(receiveraddress，ra)字段中包含的mac地址相匹配，则该数据宿sta负责向数据源sta返回pa帧。那么，剩余的被寻呼的数据宿sta不负责发送pa帧。如另一说明性示例，数据源sta可通过以下方式在寻呼帧中指示哪个数据宿sta负责向数据源sta返回pa帧：在寻呼帧中的特殊字段中包含该数据宿sta的标识符，或者将该数据宿sta的标识符置于被寻呼的数据宿sta的标识符列表的首位。那么，剩余的被寻呼的数据宿sta不负责发送pa帧。

在成功接收pa412之后的预定短间隔(例如sifs)期间，sta1402传输定时帧(例如time414)，定时帧包括指定在紧跟寻呼窗口之后的数据传输(tx)窗口期间发生的一个时间段的定时信息，该时间段称为传输机会(transmissionopportunity，txop)(例如在图4中的时间点t10480与t11482之间发生的txop1432)。

txop(例如图4中的txop1432)是sta(例如sta1402)有权将帧交换发起到信道上的时间间隔。图5示出了针对多播数据传输的txop500中的操作的一个示例实施例，使用极高吞吐量(veryhighthroughput，vht)多用户(multi-user，mu)phy协议数据单元(phyprotocoldataunit，ppdu)。如图5所示，txop500不仅包括数据源sta或ap传输数据505所需的时间，还包括一个或多个数据宿sta各自传输ba/ack510和ba/ack512等确认(acknowledgement，ack)帧或块ack(blockack，ba)帧所需的时间，加上数据源sta或ap向一个或多个数据宿sta传输bar515和bar517等一个或多个块ack请求(blockackrequest，bar)帧所需的时间，加上这些帧之间的所有短帧间间隔(shortinter-framespace，sifs)。txop也可以用于传输单个用户mac协议数据单元(macprotocoldataunit，mpdu)或多目的地聚合mpdu(aggregatedmpdu，a-mpdu)。

返回参考图4，sta1402可能已基于要传输的数据量、将用于传输数据的调制编码方案(modulationandcodingscheme，mcs)、传输任何ack、ba或bar帧所需的时间以及它们之间所需的任何sifs来估计txop1432的时长。sta1402还可包括time414的mac头中的时长字段。time414的mac头中的时长字段可设置为等于从time414的末尾到txop1432的末尾的时长，即，时间t11482减去时间t4468。

基本上，只要数据源sta赢得用于传输其寻呼帧的信道竞争，该数据源sta就知道其是下一个在数据传输窗口期间传输数据的sta，除非该数据源sta中止寻呼，如稍后所述。因此，其知道其想要预订的txop的起始时间，例如通过从另一sta预订的先前txop的结束时间推导出想要预订的txop的起始时间。然后，通过数据源sta已经计算出的其自身txop的时长，该数据源sta可以确定其txop的结束时间，即，其txop的结束时间等于起始时间与其txop的时长之和。另外，只要数据源sta赢得用于传输其寻呼帧的信道竞争，该数据源sta就知道用于传输其预期定时帧的结束时间。因此，数据源sta可以将其定时帧的mac头中的时长值计算为等于其txop的结束时间减去其定时帧的结束时间。

这样，通过将time414的mac头中的时长字段设置为等于从time414的末尾到txop1的末尾的时长，sta1402阻止了任何非nan2802.11sta(即，不符合wi-fi联盟nan2标准的802.11sta)在从time414的末尾到txop1的末尾的时间段内进行传输，从而确保sta1402可以在时间t10480传输data430而无需与非nan2802.11sta竞争信道。所有其它符合nan2的sta(例如sta2404、sta3406和sta4408)并不通过定时帧(例如time414)中的时长值来设置它们各自的nav计数器，因此，在寻呼窗口411的剩余期间，一旦它们确定信道的空闲时间已超过一个difs周期，就可基于前述操作继续竞争信道以传输它们各自的寻呼帧。注意到，sta1402还阻止其它nan2数据源sta使用其预订的txop(例如txop1432)来传输数据，这不是通过其时间帧(例如time414)的mac头中的时长字段来实现，而是通过公布其预订的txop(例如txop1432)的定时信息来实现，因此无需sta1402在传输数据(例如data430)时与nan2sta竞争信道。

根据第一示例实施例，指定txop的寻呼帧中的定时信息包括txop的起始时间和txop的时长。例如，指定txop1的page410中的定时信息包括txop1432(例如t10480)的起始时间和txop1432的时长。

或者，根据第二示例实施例，指定txop的寻呼帧中的定时信息包括txop的起始时间和txop的结束时间。例如，指定txop1432的page410中的定时信息包括txop1432(例如t10480)的起始时间和txop1432(例如t11482)的结束时间，其中txop1432的结束时间等于txop1432的起始时间与时长之和。

或者，根据第三示例实施例，指定txop的寻呼帧中的定时信息包括txop的时长和定时帧的mac头中的时长字段中包含的值，其中时长字段的值被设置为等于从定时帧的末尾到txop的末尾的时长。例如，指定txop1432的page410中的定时信息包括txop1432的时长和time414的mac头中的时长字段中包含的值，其中time414的mac头中的时长字段的值被设置为等于从time414的末尾到txop1432的末尾的时长。因此，任何接收time414的nan2sta(包括目标数据宿sta和第三方nan2sta)都可根据其接收time414的末尾的时间和time414的mac头中的时长字段中的值推导出txop1432的结束时间，即，txop1432的结束时间等于接收time414的末尾的时间与time414的mac头中的时长字段中的值之和。然后可以推导出txop1432的起始时间，因为该值等于txop1432的结束时间减去txop1432的时长。

或者，根据第四示例实施例，指定txop的寻呼帧中的定时信息包括txop的时长和定时帧的mac头中的时长字段中包含的值，其中定时帧的mac头中的时长字段的值被设置为等于从定时帧的末尾到txop的起点的时长。例如，指定txop1432的page410中的定时信息可包括txop1432的时长和time414的mac头中的时长字段中包含的值，其中time414的mac头中的时长字段的值被设置为等于从time414的末尾到txop1432的起点的时长。因此，任何接收time414的nan2sta都可根据其接收time414的末尾的时间和time414的mac头中的时长字段中的值推导出txop1432的起始时间，即，txop1432的起始时间等于接收time414的末尾的时间与time414的mac头中的时长字段中的值之和。然后可以推导出txop1432的结束时间，因为该值等于txop1432的起始时间与txop1432的时长之和。

已预订的txop的起始时间、结束时间和时长可通过单位微秒、毫秒或者通过时间块等任何预先指定的时间单位来表示。同一ndl时隙内的所有已预订的txop的起始时间和结束时间可表示为相对于公共定时参考的时间偏移，公共定时参考是例如该ndl时隙(例如图4中的t0460)的寻呼窗口的起点或该ndl时隙(例如图4中的t10480)的数据传输窗口的起点。或者，txop的起始时间和结束时间可表示为相对于携带起始时间和结束时间信息的定时帧的末尾的时间偏移。

在传输pa帧(例如pa412)之后的预定短间隔(例如sifs)期间，如果sta2404收到定时帧(例如time414)，则sta2404存储已预订的txop(例如txop1432)的定时信息，定时信息包含在收到的定时帧(例如time414)中。在如上所述第三和第四实施例中，sta2404还可执行计算以便推导出已预订的txop(例如txop1432)的起始时间，用于接收数据(例如data430)。sta2404还可执行计算以将显式表示的定时信息转换为相对于本地时钟的定时信息，以便执行传输帧(例如ack帧)或接收帧(例如数据)等操作，其中显式表示的定时信息可相对于公共定时参考(例如寻呼窗口的起点)而表示。

在接收定时帧(例如time414)之后的预定短间隔(例如sifs)期间，sta2404还可传输定时确认(timingacknowledgement，ta)帧(例如ta416)。ta416还可包括已预订的txop(例如txop1432)的定时信息。ta416中的某些定时信息可直接从所收time414中的相同定时信息复制而来。例如，在如上所述第一和第二实施例中，如果已预订的txop的起始时间和结束时间表示为相对于公共定时参考(例如寻呼窗口411的起点或数据传输窗口431的起点)的时间偏移，则ta416中的已预订的txop的起始时间和结束时间可直接从所收time414中的已预订的txop的起始时间和结束时间复制而来。又例如，在如上所述第一、第三和第四实施例中，ta416中的已预订的txop的时长可直接从所收time414中的已预订的txop的时长复制而来。ta416中的某些定时信息可从所收time414中的相同定时信息推导出。例如，在如上所述第一和第二实施例中，如果已预订的txop的起始时间和结束时间表示为相对于携带它们的帧(例如time414和ta416)的末尾的时间偏移，则ta416中的已预订的txop的起始时间和结束时间可分别计算为time414中的已预订的txop的起始时间和结束时间减去ta416与一个sifs的时长之和。在本示例中，sta2404等响应数据宿站点进行的这种调整确保time414和ta416都预订相同的时间段。应注意，当数据源sta在单个寻呼帧中对多个数据宿sta进行寻呼时，并非每个被寻呼的数据宿sta在收到定时帧之后都必须返回ta帧作为响应。分辨率类似于如上所述pa帧的分辨率。

ta416还可包括mac头中的时长字段。ta416的mac头中的时长字段可计算为所收time414中的mac头中的时长字段中包含的值减去ta416与一个sifs的时长之和。这确保time414和ta416都保护同一个时间段不被非nan2sta使用。再次，所有其它nan2sta(例如sta1402、sta3406和sta4408)并不通过ta帧(例如ta416)中的时长值来设置它们各自的nav计数器，因此，在寻呼窗口的剩余期间，一旦它们确定信道的空闲时间已超过一个difs周期，就可继续竞争信道以传输它们各自的寻呼帧。由于传输pa412已作为对寻呼帧的确认且作为对数据宿sta将唤醒以接收数据的指示，所以传输ta416的主要目的是在数据宿sta附近传播已预订的txop的定时信息(以便更多的nan2sta可以获知已预订的txop，这样它们可以避免预订相同的时间段)，以及传播mac头中的时长值(以便更多的非nan2sta可以将它们各自的nav计数器设置为该时长值)。这有助于应对隐藏节点问题。sta1402可能无需正确地接收ta416以便在预订的时间传输数据(例如data430)。

在传输pa帧(例如pa412)之后的预定短间隔(例如sifs)期间，如果sta2404未收到定时帧(例如time414)，则sta2404仍可认为数据源sta已收到其pa帧(例如pa412)且数据源sta已传输定时帧，但是定时帧在传输中丢失，而不是认为数据源sta已中止寻呼，例如，在由于pa帧上存在冲突而未能收到pa帧之后。因此，sta2404可在整个数据传输窗口431期间保持唤醒以接收数据。这是为了确保定时帧接收失败不会使数据宿sta停止接收数据(即使没有定时信息)。这样，如果数据源sta确实已中止寻呼，则数据宿sta可能损失一点功率，但是没有丢失数据的风险。然而，在某种实施方式中，数据宿sta可确定数据源sta是否确实已中止寻呼，例如，数据宿sta是否得知其它sta预订的txop的所有定时信息并确定不存在其不知道的时间间隙。在这种情况下，数据宿sta可确定数据源sta已中止寻呼，然后数据宿sta在数据传输窗口431期间可进入节能模式。

在等待信道再次变为空闲时，sta3406可持续监控其它nan2sta发送的定时帧和ta帧，以便记录另一sta预订的最后一个txop的结束时间。在时间t5470，sta3406的nav计数器变为零，指示信道空闲。sta3406还可在物理上检测信道变为空闲。在时间t6472，sta3406恢复对其退避计时器倒计时，因为信道已空闲一个difs周期。在时间t7474，sta3306将其退避计时器倒计时到零并传输page420(其通过pa422确认)。一旦sta3406赢得信道竞争并传输其寻呼帧(例如page420)，sta3406就知道其将是下一个在数据传输窗口期间传输数据的sta。因此，sta3406知道其想要预订以便向sta4408传输data440的txop(例如图4中的txop2442)应在前一txop的结束时间之后的一个预定短间隔(例如sifs或pifs)后启动，在图4所示的示例中，前一txop是txop1432。sta3406还可基于与sta1402用于txop1432的方法相同的方法来计算txop2442的时长，如上所述。然后，sta3406可根据txop2442的起始时间和时长来计算txop2442的结束时间和要为预期时间帧(time424)的mac头中的时长字段设置的值，方法与time414中相同，如上所述。接着，sta3406可生成time424，包括mac头中的包含计算出的时长值的时长字段，并且在time424的帧体中包括txop2442的定时信息。

在接收page420之后的一个预定短间隔(例如sifs)后，sta4408可向sta3406传输pa422，以确认收到page420并表明sta4408将准备好接收数据。在接收pa422之后的一个预定短间隔(例如sifs)期间，sta3406可传输time424。在接收time424之后的一个预定短间隔(例如sifs)期间，sta4408可通过与ta416中相同的方式来传输ta426，包括已预订的txop2442的定时信息，如上所述。

然后，在txop1432(t10480)的起点，sta1402开始向sta2404传输data430而无需再次竞争信道，因为此时没有其它wi-fista(nan2或非nan2)能够接入该信道。在接收data430之后的一个sifs周期期间，sta2404向sta1402传输确认(acknowledgement，ack)帧(ack435)以确定收到data430。在txop2442(t12484)的起点处，sta3406开始向sta4408传输data440，无需再次竞争信道。在接收data440之后的一个sifs期间，sta4408向sta3406传输ack帧(ack445)以确认收到data440。

在附近可能存在其它符合ieee802.11的wi-fista或ap，它们可能不符合wi-fi联盟定义的nan2规范。这些wi-fista或ap还可能想要在寻呼窗口411或数据传输窗口431期间接入相同的信道，以便传输它们的数据。然而，由于定时帧(例如time414和time424)和ta帧(例如ta416和ta426)中的时长字段，这些非nan2sta的nav计数器具有非零值(指示信道忙碌)，直到数据传输窗口期间的所有已预订的txop都结束。因此，这些非nan2sta在所有已预订的txop都结束之前将无法进行任何在信道上的传输尝试。在图4中，方框454、456和458示出了非nan2sta(sta5409)的nav计数器具有非零值的时间段。在接收page410之后，sta5409的nav计数器最初设置为非零值(方框454)。其在接收time414之后得到扩展(方框456)，且在接收time424之后进一步得到扩展(方框458)。

通过避免各个数据源sta的第二次信道竞争，信道在图4中的数据传输窗口期间的利用比在图3中的数据传输窗口期间的利用更有效。通过阻止非nan2sta使用数据传输窗口直到所有nan2数据都得到传输，nan2sta几乎可独占使用一个ndl时隙，除非没有足够的nan2数据来填充该ndl时隙。ndl时隙越能够被独占地用于nan2数据，需要分配以满足相同量的nan2数据流量的ndl时隙数量就越少，从而使nan2sta进入节能模式所用的时间(在ndl时隙之外)更长。由于nan2sta最终在ndl时隙和dw之外进入节能模式，所以非nan2wi-fista或ap将迟早能够竞争信道以便传输它们各自的数据。因此，通过谨慎配置ndl时隙的数量和时长，可以维持nan2sta与非nan2sta之间的整体公平性。

图6示出了增强操作600的一个示例实施例，增强操作600与图4所示的操作400类似，区别在于sta1602没有在传输寻呼帧(page610)之后的预定短间隔(例如sifs)期间收到pa帧(pa612)。因此，sta1602可认为寻呼帧(page610)已失败或者附近不存在目标数据宿sta。所以，sta1402可放弃其已发起的寻呼交换的剩余步骤，例如传输定时帧(time614)和接收ta帧(ta616)，以及data630的待定传输。由于sta1602从不传输time614(其旨在通告txop3632的定时信息，sta1602最初想要预订txop3632以便传输data630)，所以txop3632的预订从未实现，并且txop3632不为其它nan2sta所知。因此，sta1602赢得信道竞争不会影响其它nan2sta可能想要预订的时间段(例如sta3606要预订的txop4642)。所以，在成功接收对相关联的寻呼帧的确认之前，txop的时间段不会被预订。这有助于使机制更稳健，以便可以避免冲突(即，重叠)预订或不用的(因此浪费的)预订，其中，通过该机制，多个对等通信站点可预订一个共享无线信道以在没有集中控制实体的情况下进行数据传输。在图6中，当检测到在接收page610的末尾之后，信道在等于pa帧与两个sifs的时长之和的时间段内保持空闲时，sta3606重置其nav计数器(示为nav650)。这一特殊行为可能仅适用于nan2sta。不符合wi-fi联盟定义的nan2标准的非nan2sta(例如sta5609)无法提前重置其nav计数器(示为nav654)。因此，sta3606可能能够比非nan2sta更早恢复其退避计时器的倒计时，这为其赢得信道竞争提供了优势。

定时帧(例如time414、time424和time624)和ta帧(例如ta416、ta426和ta626)中的mac头中的时长字段需要向后兼容于如ieee802.11标准中定义的现有帧的mac头中的时长字段，以便确保传统sta能够正确地处理时长字段。退出802.11帧的mac头中的时长字段可以仅覆盖携带时长字段的帧的末尾之后的达32767微秒的时间段。然而，ndl时隙中的数据传输窗口可长于32767微秒。在这种情况下，如果已预订的txop远离寻呼窗口(例如，与寻呼窗口末尾的距离超过32767微秒)，则定时帧或ta帧的mac头中的时长字段可能无法覆盖已预订的txop的末尾(或者甚至起点)。

图7示出了增强操作700的一个示例实施例，增强操作700与图4所示的操作400类似，区别在于还可使用请求发送(requesttosend，rts)帧和确认发送(cleartosend，cts)帧来保护已预订的txop。例如，sta3706可确定，在sta1702已预订txop5732之后，sta3706想要预订的时间段(例如txop6742)离time724的mac头中的时长字段要覆盖的time724末尾太远。换言之，txop6742与txop5732的距离超过32767微秒。因此，sta3706将time724的mac头中的时长字段设置为最大允许值32767，并且修改txop6742的定时信息以在txop6742中进一步包括rts帧(例如rts736)和cts帧(例如cts738)的交换加上两个sifs。rts736和cts738的交换发生在传输data740之前。rts736的mac头中的时长字段设置为覆盖到txop6末尾的值。由于传输mdpu能够在wi-fi中携带的最大数据量所用的时间通常远少于32767微秒，并且由于rts736非常接近data740，所以rts736的mac头中的时长字段应该能够覆盖到txop6742的末尾，同时仍然能够符合传统设计限制。ieee802.11标准指定了一种将非常大的数据包拆解为多个数据mpdu并使用多个级联数据帧来传输这些数据mpdu的方法，其中，第一个数据帧中的时长字段为第二个数据帧的末尾提供保护，第二个数据帧中的时长字段为第三个数据帧的末尾提供保护，以此类推。这一技术可以用于在本发明描述的txop中进行扩展(长于32767微秒)数据传输。在这种情况下，第一个数据帧之前的rst帧和cts帧中的时长字段可以为第一个数据帧提供保护，第一个数据帧包括为第二个数据帧提供保护的时长字段，以此类推。

如图7所示，sta3706无需进行信道竞争来传输rts736，因为其已经预订了用于传输rts736、接收cts738、传输data740和接收ack745的txop6742，以及对应数量的sifs。在图7中，方框754、756、758和759示出了非nan2sta(sta5709)的nav计数器具有非零值的时间段。在接收page710之后，sta5709的nav计数器最初设置为非零值(示为nav方框754)。其在接收time714之后得到扩展(示为nav方框756)，且在接收time724之后进一步得到扩展(示为nav方框758)，但是这时仍然不足以覆盖到txop6的末尾。但是在接收rts736之后，其进一步得到扩展以完全覆盖txop6742(示为nav方框759)。

或者，可使用服务质量(qualityofservice，qos)空数据帧和ack控制帧(它们都在ieee802.11标准中加以定义)的交换来代替如图7所示的rts帧和cts帧的交换。

或者，在数据传输窗口期间传输数据之前，可能始终需要rts帧和cts帧的交换(或者qos空数据帧和ack控制帧的交换)，不论已预订的txop离预订该txop的定时帧的末尾有多远。已预订的txop的时长计算需要考虑rts帧和cts帧(或者qos空数据帧和ack控制帧)以及所需的sifs间隔。这样，即使非nan2sta在定时帧与txop之间的间隔中醒来(因而没有机会通过定时帧中的时长字段来设置其nav计数器)，该非nan2sta仍将通过rts帧或cts帧(或者qos空数据帧或ack控制帧)中的时长字段来设置其nav计数器，从而使其无法在txop期间接入信道。在该替代性实施例中，数据源sta仍然无需执行信道竞争来传输rts帧(或者qos空数据帧)，因为传输rts帧和接收cts帧(或者传输qos空数据帧和接收ack控制帧)是已预订的txop的一部分。

根据一个示例实施例，如果仅存在一个待寻呼的数据宿sta，则寻呼帧(例如page410、page420、page610、page620、page710和page720)可以是如ieee802.11标准中定义的通告通信量指标(announcementtrafficindicationmessage，atim)帧。根据另一示例实施例，寻呼帧(例如page410、page420、page610、page620、page710和page720)可以是基于如ieee802.11标准中定义的供应商特定公共行为帧的新寻呼帧。图8示出了示例寻呼帧800。如图8所示，基于供应商特定公共行为帧的寻呼帧800包括mac头805、帧体810以及帧校验和(framechecksum，fcs)815。mac头805包括帧控制(framecontrol)字段820、时长字段822(如上所述)、地址1(adress1)字段824(还称为接收方地址(receiveraddress，ra)字段)、地址2(address2)字段826(还称为发送方地址(transmitteraddress，ta)字段)、地址3(address3)字段828和序列控制(sequencecontrol)字段830。寻呼帧800的帧体可包括寻呼属性(pagingattribute)字段，寻呼属性字段可包括被寻呼的sta的一个或一列标识符，如以下表1所示。

表1：寻呼帧800的帧体(framebody)字段的格式和内容

根据一个示例实施例，pa帧(例如pa412、pa422、pa622、pa712和pa722)可以是如ieee802.11标准中定义的ack控制帧。

根据一个示例实施例，定时帧(例如time414、time424、time624、time714和time724)可以是基于如ieee802.11标准中定义的供应商特定公共行为帧的新定时帧。该定时帧的帧格式可与寻呼帧800中类似，如图8所示。以下表2示出了定时帧的帧体。

表2：定时帧的帧体字段的格式和内容

根据一个示例实施例，ta帧(例如ta416、ta426、ta626、ta716和ta726)可以是基于如ieee802.11标准中定义的供应商特定公共行为帧的新ta帧。该ta帧的帧格式可与寻呼帧800中类似，如图8所示。以下表3示出了ta帧的帧体。

表3：ta帧的帧体字段的格式和内容

在一个替代性示例实施例中，定时帧和ta帧共享同一个供应商特定公共行为帧和同一个oui类型值。定时属性和定时ack属性的属性id可以用来区分传输的是哪个帧。

根据另一示例实施例，寻呼帧、定时帧和ta帧是ieee802.11定义的扩展帧，包括mac头中的帧控制字段中的类型(type)字段，类型字段设置为值“11”。

图9示出了发生在数据源站点(即，有数据要传输的通信站点)中的示例操作900的流程图。操作900可指示当通信站点，例如nan2sta，传输数据时发生在该通信站点中的操作。

操作900开始于数据源站点生成寻呼帧以寻呼数据要传输到的数据宿站点(即，接收数据的通信站点)，寻呼帧包括数据宿站点的标识符(方框910)。数据源站点发起信道竞争以在寻呼窗口期间传输寻呼帧(方框915)。数据源站点计算用于向数据宿站点传输数据的第一txop的定时信息(方框920)。数据源站点确定其是否已赢得信道竞争(方框925)。若未赢得信道竞争，则数据源站点进一步确定其是否已收到携带第二txop的定时信息的定时帧或定时ack帧，在第二txop期间，第三站点想要进行传输(方框930)。

如果在方框930中数据源站点确定其未收到定时帧或定时ack帧，则数据源站点可进一步确定寻呼窗口是否已结束(方框940)。如果在方框930中数据源站点确定其已收到定时帧或定时ack帧，则数据源站点修改第一txop的定时信息，使得在修改后第一txop在时间上跟随第二txop，第一txop与第二txop之间具有一个预定短间隔(例如sifs)(方框935)，然后数据源站点确定寻呼窗口是否已结束(方框940)。如果在方框940中源站点确定寻呼窗口已结束并且其未赢得用以传输寻呼帧的信道竞争，则其确定其已失去在本轮周期中传输数据的机会并退出操作900。

如果在方框940中数据源站点确定寻呼窗口尚未结束，则其返回确定其是否已赢得信道竞争(方框925)。如果在方框925中数据源站点确定其已赢得信道竞争，则数据源站点传输寻呼帧(方框945)。然后，数据源站点确定其是否已在传输寻呼帧之后的预定短间隔(例如sifs)内收到对寻呼帧的接收进行确认的寻呼确认(acknowledgement，ack)帧(方框950)。若否，则数据源站点确定寻呼帧已失败或者其附近不存在数据宿站点。因此，数据源站点放弃对数据宿站点进行寻呼和向数据宿站点传输数据的尝试。然后，数据源站点退出操作900。

如果在方框950中数据源站点确定其已在预定时间内收到寻呼ack帧，则数据源站点传输定时帧，该定时帧包括第一txop的定时信息(方框955)。接着，数据源站点在第一txop期间向宿站点传输数据(方框960)。然后，数据源站点退出操作900。

图10示出了发生在数据宿站点(即，接收数据的通信站点)中的示例操作1000的流程图。操作1000可指示当通信站点，例如nan2sta，接收数据时发生在该通信站点中的操作。

操作1000开始于数据宿站点确定其是否已在寻呼窗口期间收到针对其或其群组的寻呼帧，以便在数据窗口期间接收数据(方框1010)。若否，则宿站点退出操作1000。如果数据宿站点在方框1010中确定其已在寻呼窗口期间收到针对其或其群组的寻呼帧(以及在已寻呼到一组站点的情况下，如果该数据宿站点还负责发送确认)，则数据宿站点在收到寻呼帧之后的预定短间隔(例如sifs)后传输寻呼ack帧(方框1020)。然后，宿站点确定其是否已在传输寻呼ack帧之后的预定短间隔(例如sifs)内收到定时帧，该定时帧包括某时间段的用于接收数据的定时信息，称为传输机会(transmissionopportunity，txop)(方框1030)。若否，则数据宿站点在整个数据窗口期间保持唤醒以便接收数据(方框1060)。如果在方框1030中数据宿站点确定其已在预定时间内收到定时帧(以及在已寻呼到一组站点的情况下，如果该数据宿站点还负责发送确认)，则其传输定时ack帧，该定时ack帧包括txop的定时信息(方框1040)。宿站点存储txop的定时信息以便接收数据(方框1050)。然后，数据宿站点在数据窗口期间接收其数据(方框1060)。

通过获知已预订的txop的定时信息来传输或接收数据，只要在已预订的txop之外，nan2sta就可进一步在数据传输窗口内进入节能模式。在已预订的txop期间，nan2sta可退出节能模式以便传输或接收数据。

本文描述的示例实施例仅使用wi-fi联盟邻居感知网络(neighboringawarenessnetwork，nan)站点作为示例通信站点。同样的实施例可以应用到任何对等无线通信，例如基于蓝牙(bluetooth，bt)、蓝牙低功耗(bluetoothlowenergy，ble)、zigbee、ieee802.15.4、ieee802.15.8(对等感知通信或pac)、802.11/wi-fi技术的下一代演进、ieee802.11s网状网络的演进、长期演进(longtermevolution，lte)设备到设备(device-to-device，d2d)等的无线通信。

图11是可用于实施本文公开的设备和方法的处理系统1100的框图。特定设备可利用所有示出的组件或仅这些组件的一个子集，且设备之间的集成程度可能不同。此外，设备可以包括组件的多个实例，例如多个处理单元、处理器、存储器、发射器、接收器等。处理系统可包括配备有一个或多个输入/输出设备，例如人机接口1115(包括扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、按键、键盘、打印机等)、显示器1110等的处理单元1105。处理单元可包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)1120、存储器1125、大容量存储设备1130、视频适配器1135以及连接至总线1145的i/o接口1140。

总线可以是任意类型的若干总线架构中的一个或多个，包括存储总线或存储控制器、外设总线、视频总线，等等。cpu可包括任意类型的电子数据处理器。存储器可包括任意类型的系统存储器，例如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory，sram)、动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram)、同步dram(synchronousdram，sdram)、只读存储器(read-onlymemory，rom)或它们的组合，等等。在一个实施例中，存储器可包括在开机时使用的rom以及在执行程序时使用的程序和数据存储器的dram。

大容量存储设备可包括任意类型的用于存储数据、程序和其它信息并使这些数据、程序和其它信息可通过总线访问的存储设备。大容量存储设备可包括如下项中的一项或多项：固态磁盘、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器，等等。

视频适配器和i/o接口提供接口来将外部输入和输出设备耦合到处理单元。如所图示，输入和输出设备的示例包括耦合到视频适配器的显示器以及耦合到i/o接口的鼠标/键盘/打印机。其它设备可以耦合到处理单元，并且利用的接口卡可以更多或更少。例如，通用串行总线(universalserialbus，ubs)(未示出)等串行接口可用于为打印机提供接口。

处理单元还包括一个或多个网络接口1150，网络接口1150可包括以太网电缆等有线链路，和/或到接入节点或邻居感知网络(neighborawarenessnetwork，nan)等不同网络1155的无线链路。网络接口允许处理单元经由网络与远程单元通信。例如，网络接口可通过一个或多个发射器/发射天线以及一个或多个接收器/接收天线来提供无线通信。在一个实施例中，处理单元耦合到局域网或广域网，用于进行数据处理以及与远程设备通信，远程设备可为其它处理单元、互联网、远程存储设施，等等。

图12示出了用于执行本文所述方法的实施例处理系统1200的框图，处理系统1200可以安装在主机设备中。如图所示，处理系统1200包括处理器1204、存储器1206和接口1210至1214，它们可以(或可以不)如图12所示排列。处理器1204可以是用于执行计算和/或其它处理相关任务的任何组件或组件集合，存储器1206可以是用于存储程序和/或指令以供处理器1204执行的任何组件或组件集合。在一个实施例中，存储器1206包括非瞬时性计算机可读介质。接口1210、1212、1214可以是允许处理系统1200与其它设备/组件和/或用户通信的任何组件或组件集合。例如，接口1210、1212、1214中的一个或多个接口可以用于将数据消息、控制消息或管理消息从处理器1204传送到安装在主机设备和/或远程设备上的应用程序。又例如，接口1210、1212、1214中的一个或多个接口可用于支持用户或用户设备(例如个人计算机(personalcomputer，pc)等)与处理系统1200进行交互/通信。处理系统1200可包括未在图12中描述的其它组件，例如长期存储器(例如非易失性存储器等)。

在一些实施例中，处理系统1200被包括在正在接入电信网络或是电信网络的一部分的网络设备中。在一个示例中，处理系统1200位于无线或有线电信网络中的网络侧设备中，例如基站、中继站、调度器、控制器、网关、路由器、应用服务器或电信网络中的任何其它设备。在其它实施例中，处理系统1200位于接入无线或有线电信网络的用户侧设备中，例如移动台、用户设备(userequipment，ue)、个人计算机(personalcomputer，pc)、平板电脑、可穿戴通信设备(例如智能手表等)或适于接入电信网络的任何其它设备。

在一些实施例中，接口1210、1212、1214中的一个或多个接口将处理系统1200连接到用于通过无线电信网络传输和接收信令的收发器。图13示出了用于通过无线电信网络，例如邻居感知网络(neighborawarenessnetwork，nan)，传输和接收信令的收发器1300的框图。收发器1300可安装在主机设备中。如图所示，收发器1300包括网络侧接口1302、耦合器1304、发射器1306、接收器1308、信号处理器1310和设备侧接口1312。网络侧接口1302可包括用于通过无线或有线电信网络传输或接收信令的任何组件或组件集合。耦合器1304可包括用于促进通过网络侧接口1302进行的双向通信的任何组件或组件集合。发射器1306可包括用于将基带信号转换成适合通过网络侧接口1302传送的调制载波信号的任何组件(例如上变频器、功率放大器等)或组件集合。接收器1308可包括用于将通过网络侧接口1302接收的载波信号转换为基带信号的任何组件(例如下变频器、低噪声放大器等)或组件集合。信号处理器1310可包括用于将基带信号转换成适合通过设备侧接口1312传送的数据信号或者将数据信号转换成基带信号的任何组件或组件集合。设备侧接口1312可包括用于在信号处理器1310与主机设备内的组件(例如处理系统1200、局域网(localareanetwork，lan)端口等)之间传送数据信号的任何组件或组件集合。

收发器1300可以是用于根据无线电信协议进行通信的无线收发器，无线电信协议是例如蜂窝协议(例如长期演进(long-termevolution，lte)等)、无线局域网(wirelesslocalareanetwork，wlan)协议(例如wi-fi等)或任何其它类型的无线协议(例如蓝牙、近场通信(nearfieldcommunication，nfc)等)。在这些实施例中，网络侧接口1302包括一个或多个天线/辐射元件。例如，网络侧接口1302可包括单个天线、多个独立天线或被配置用于多层通信的多天线阵列，其中，多层通信包括例如单输入多输出(singleinputmultipleoutput，simo)、多输入单输出(multipleinputsingleoutput，miso)、多输入多输出(multipleinputmultipleoutput，mimo)等。具体的处理系统和/或收发器可利用所有所示的组件或仅组件的一个子集，且设备之间的集成程度可能不同。

应当理解，本文提供的实施例方法的一个或多个步骤可由相应的单元或模块执行。例如，信号可以由发送单元或发送模块进行发送。信号可由接收单元或接收模块进行接收。信号可由处理单元或处理模块进行处理。其它步骤可由生成单元/模块、信道接入单元/模块、修改单元/模块、调整单元/模块、存储单元/模块和节能单元/模块执行。各个单元/模块可以是硬件、软件或其组合。例如，这些单元/模块中的一个或多个可以是集成电路，例如现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga)或专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)。

本发明实施例的有利特征可包括：一种对用于防止第二站点接入共享通信信道的第一站点进行操作的方法，该方法包括：第一站点在寻呼窗口期间传输寻呼帧，寻呼帧包括设置为第一值的第一时长字段，第一值等于寻呼确认(pagingacknowledgement，pa)帧、定时帧、定时确认(timingacknowledgement，ta)帧和三个短帧间间隔(shortinter-frameinterval，sifs)的时长的总和，其中第一值指示第二站点在一个时长内不可接入共享通信信道，该时长的跨度为寻呼帧的末尾到ta帧的末尾；第一站点接收包括第二时长字段的pa帧，第二时长字段包含第二值，第二值指示第二站点在一个时长内不可接入共享通信信道，该时长的跨度为pa帧的末尾到ta帧的末尾；以及第一站点传输定时帧，定时帧包括设置为第三值的第三时长字段，第三值等于以下两项中的较小者：最大允许时长，以及跨度为定时帧的末尾到将被第一站点预订以向第三站点传输数据的时间段的末尾的时长，其中，第三值指示第二站点在定时帧的末尾之后的第三值的时长内不可接入共享通信信道，并且该时间段发生在寻呼窗口之后。

该方法还可以包括：进一步包括第一站点接收包含第四时长字段的ta帧，第四时长字段包含第四值，第四值指示第二站点在ta帧末尾之后的第四值的时长内不可接入共享通信信道。该方法还可以包括：进一步包括在传输数据之前，第一站点传输请求发送(requesttosend，rts)帧，rts帧包括设置为第五值的第五时长字段，第五值等于以下两项中的较小者：最大允许时长，以及跨度为rts帧的末尾到该时间段的末尾的时长，其中，第五值指示第二站点在rts帧的末尾之后的第五值的时长内不可接入共享通信信道；以及第一站点接收包括第六时长字段的确认发送(cleartosend，cts)帧，第六时长字段包含第六值，第六值指示第二站点在cts帧的末尾之后的第六值的时长内不可接入共享通信信道。该方法还可以包括，第一和第三站点符合电气和电子工程师学会(instituteofelectricalandelectronicengineers，ieee)标准802.11和邻居感知网络(neighborawarenessnetworking，nan)协议，第二站点符合ieee标准802.11，但不符合nan协议。

虽然已详细地描述了本发明及其优点，但是应理解，可以在不脱离如所附权利要求书所界定的本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变、替代和更改。