受限信道上的对等通信的制作方法
【技术领域】
[0001] 本专利申请的主题设及W下共同未决的非临时性美国专利申请的主题： (a)专利申请 13/625, 752，名称为"Selection of a Master in a Peer-t〇-Peer 爬1讯〇'1^化￥；[1'0]11116]11:"[4口心口1617抓51]，2012年9月24日提交；化）专利申请 13/625, 766，名称为"Sync虹onization of Devices in a Peer-t〇-Peer Network 化vironment" [APkP1617抓S2]，2012 年 9 月 24 日提交；（c)专利申请 13/657,707， 名称为"Selection of Synchronization Stations in a Peer-to-Peer Network 化vironment" [APkP1617抓SXl]，2012 年 10 月 22 日提交；（d)专利申请 13/736, 725， 名称为"Group Formation Within a Synchronized Hierarchy of Peer-to-Peer Devices"[APL-P1617抓SX2]，2013 年 1 月 8 日提交；W及（e)专利申请 13/913, 278,名称为 "Method and Apparatus for Cooperative Qiannel Switching" [APkP19557USl]，2013 年6月7日提交。
【背景技术】
[0002] 本公开设及数据通信领域。更具体地，提供了用于在受限通信信道上实施对等通 信的方法与装置。
[0003] 无线通信对数据和语音均有许多益处，但并非没有局限性。例如，在美国，不允许 消费者使用5. 25-5. 35GHz和5. 47-5. 725GHz的射频波段，W免干扰特定类型的雷达系统 (例如，多普勒气象雷达）。在检测到指示受保护雷达系统的信号时，任何被配置为或可配 置为使用受限波段的设备都必须自动且快速地切换到不干扰的信道。
[0004] 通常使用动态频率选择值F巧算法来促进频率改变。即使在非受限制的频带中， 也使用DFSW允许无线电设备（例如，无线接入点）自动选择多个频率信道之一，通常是为 了避免对其他信道产生干扰或拥塞。
[0005] 然而，当通信对等实体连接到不同接入点时，在对等通信环境内应用DFSW遵守 信道限制是不可能的、或至少是困难的。例如，当两个对等设备直接通信且其接入点需要它 们之一从其当前（受限）信道改变为离开时，对等通信可能中断，尤其是如果该种改变与已 经为设备安排的一系列信道改变冲突时。
【发明内容】
[0006] 在一些实施例中，提供了用于在两个或更多个无线信道之间实施信道跳频的同时 实施对等通信的方法与装置，其中至少一个信道是受限信道。在该些实施例中，受限信道是 需要顺从优选信号源或信号类型的信道。示例性受限信道是需要使用DFS(动态频率选择） 或类似方案W用于雷达回避或避免干扰某种其他类型信号的信道。
[0007] 在一些实施例中，通信对等实体在多个信道之间同步跳频，并将其跳频对准到具 有在信道上工作的接入点的TBTT(目标信标传输时间）或主设备DFS的受限信道。例如， 每个信道跳频序列可W在受限信道上开始，它们可W非常接近TBTT(例如几毫秒之前）调 谐到该信道。然后它们保持静默，w避免非法传输，并方便检测信标。如果它们已经在受限 信道上通信（即，与刚刚跳频到该信道相反），则它们也可W刚好在TBTT之前保持静默。 [000引如果信标指示信道空闲，则它们可W立即开始或重新开始其通信。否则，它们遵守 任何信道切换通告或它们检测到的其他指令。在TBTT附近的静默期确保对等帖不与信标 的传输冲突或造成其延迟。因此，对等通信不减弱对等设备接收并遵守信道避免通告的能 力。
[0009] 通信对等设备可W将其信道跳频与它们调谐到的多个受限信道和/或某个其他 信道（例如另一个基础结构信道、社交信道）的信标对准，W便保持与另一接入点的联系或 保持与其他对等设备的集合的同步。根据各种信道上的信标间隔，对等设备可能必须动态 确定它们停留在特定信道上的时间长度，不仅在信道跳频序列周期开始时返回到"基础"信 道（例如，受限信道），而且捕获（或允许对等实体发布）信标。
【附图说明】
[0010] 图1示出根据一些实施例使用发现信标W用于实现并维持群集设备之间的同步。
[0011] 图2为流程图，该图示出根据一些实施例的设备的同步和操作，该设备在无线通 信环境中的对等实体群集内。
[0012] 图3是示出根据一些实施例的在对等设备之间的带外交换的图表。
[001引图4A-图4B示出了根据一些实施例的信道设备的序列将调谐到一定的状态，W便 满足冲突通信需求，同时进行数据传输操作。
[0014] 图5示出了根据一些实施例在通信对等设备之间共享的信道开关的调度。
[0015] 图6示出了根据一些实施例的两个无线信道上的对等信道跳频通信。
[0016] 图7A示出了根据一些实施例的两个无线信道上的对等信道跳频通信，该两个无 线信道之一为受限信道。
[0017] 图7B示出了根据一些实施例的两个受限无线信道上的对等信道跳频通信。
[0018] 图8示出了根据一些实施例的社交信道和一个或多个受限信道之间的对等信道 跳频通信。
[0019] 图9是根据一些实施例的对等通信设备的框图。
【具体实施方式】
[0020] 提供W下描述是为了使本领域的技术人员能够实现和使用本发明所公开的实施 例，并且W下描述是W-个或多个特定应用及其要求为背景而提供的。本领域技术人员将 很容易想到本发明所公开的实施例的各种修改形式，并且本文中所限定的一般性原理可应 用于其他实施例和应用，而不脱离本发明所公开的实施例的波段。因此，本公开并非旨在限 于所示的实施例，而是要与W下描述一致的最宽波段相符合。
[0021] 在一些实施例中，提供了用于在受限信道上执行对等无线通信的方法与装置。描 述的实施例适用于5GHz射频频带的受限部分内，诸如分配给未经授权的国家信息基础结 构扣-NII-2、U-NII-2e和U-NII-3)的那些频率波段，其中要求设备在检测到预定信号（例 如，气象雷达签名）时退出。
[0022] 具体地，描述的实施例与DFS(动态频率选择）兼容，该是一种用于遵守雷达回避 要求的技术。从w下讨论可w容易地开发出用于其他操作环境和限制的其他实施例。
[0023] 在该些实施例中，多个对等设备同步地在多个信道之间跳频，多个信道中的至少 一个是受限的（例如，需要DFSW避免干扰受保护的信号或发射器）。设备可W动态地计算 它们在不同信道上的停留时间（或使用固定长度的时隙），并对其跳频进行定时，W允许它 们与其他对等设备会合、维持与基础结构节点的通信、捕获各种信标和/或其他管理帖等。
[0024] 简介
[0025] 对等无线通信环境可W由任何数量的相同类型和/或不同类型的设备来表征，诸 如智能电话、平板电脑、个人数字助理、膝上型电脑和台式计算机、媒体设备（例如，用于对 多媒体内容进行流传输）等。不同的设备将具有不同的特征，可W执行不同的应用，可能具 有不同的功率级（例如电池充电）、不同的通信需求、不同的负载（例如在处理器上、在天线 上），可能W变化的信号强度被其他设备监听到（或监听其他设备），等等。此外，通信环境 还可能是可改变的，设备不断地进入、移动通过W及离开构成该环境的空间区域。
[0026] 本文所公开的一些实施例使得在该种环境中的设备能够发现彼此并直接对等地 通信。该些实施例；有助于即使在使设备和服务能够很容易被发现的同时也实现低功率消 耗；与其他通信技术（例如Bluetooth'9 )共存；支持多频段操作（例如2. 4GHz和5GHz); 避免网络基础结构（例如接入点）经常遭遇的通过量和延迟劣化，同时保持与基于基础结 构的技术的兼容性；如果W及当充当主设备的设备退出该环境时，容易且快速地恢复；是 可扩展的，W适应具有许多设备的密集环境；W及避免干扰设备的其他集合。在下文中将描 述该些和其他特征与优点。
[0027] 在一些实施例中，对环境中的设备集合进行同步，使得它们在预定信道上在预定 时间会合。可W将设备的同步集合称为群集。单个群集的设备会合的时间周期称为可用性 窗口，群集内的所有主设备通告可用性窗口的相同调度。在可用性窗口期间，对等实体可W 交换多播和/或单播数据通信，方便群集的管理或操作，并发现其他设备和服务。
[002引经由在一个或多个社交信道上广播的发现信标来传送一个或多个即将到来的可 用性窗口的参数（例如，信道、开始时间和持续时间）。在不同的具体实施中，可W应用遇 到信标的不同策略。例如，设备可W在给定社交信道上侦听连续的时间周期，在该时间周期 内，足W听到至少一个发现信标，可W周期性地侦听短的时间周期，等等。
[0029] 因此，当设备启动、上线或进入到对等设备环境中时，它将调谐到预定的社交信道 并且快速地获悉它在哪里W及何时可W与其他设备会合。如果设备没有监听到发现信标， 则它可假设其应当充当主设备并且开始发布其自身的发现信标W促进与可能存在或者可 能随后出现的其他设备同步。
[0030] 在一些具体实施中，同步参数（例如，即将到来的可用性窗口的调度）也可W在可 用性窗口期间被通告，从而节省设备将其无线电部件切换到社交信道W接收该些参数的花 费。设备甚至可W在未侦听发现信标、参与可用性窗口、直接与对等实体通信或将其用于某 种其他目的时将其无线电部件断电。
[0031] 参与群集的设备因此可W在多个设备功能之间共享无线电部件、天线和/或其他 通信资源，诸如基础结构连接或BluetooA?链路。然而，同步对等环境的通信要求，诸如周 期性调谐到社交信道W接收发现信标、出席会合信道上的可用性窗口、W及遵守通信信道 限制，可能会与针对那些资源的其他需求有冲突。
[0032] 在对等设备社