对等通信的增强的制作方法
【专利说明】对等通信的増强
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请请求于2013年7月12日提交的名称为"Superframe Structure for化er-to-Peer Communications(用于对等通信的超帖结构r的美国临时专利申请号61/845,688 的权益，其全部公开内容通过引用并入本文中。
【背景技术】
[0003] 对等(P2P)邻近通信可W指彼此邻近的距离内的对等体之间的基于基础设施或者 无基础设施的通信。对等体可W指用户或者例如2G系统中的移动台（MS)或者IEEE 802.15 无线个人局域网络(WPAN)中的全功能设备(FFD)或简化功能设备(R抑）的设备。P2P设备的 示例包括联网汽车、医疗设备、智能仪表、智能电话、平板计算机、膝上型计算机、游戏机、机 顶盒、相机、打印机、传感器、家庭网关等。P2P邻近通信可W集中于在基于基础设施或无基 础设施的配置中意识到其邻近预期服务的对等体。例如，可W在包括集中控制器的集中系 统或者不具备中央控制器的全分布式系统中实施P2P通信。与无基础设施的P2P通信相对 照，基于基础设施的通信通常包括集中控制器，例如用于处理用户信息、在用户之间调度W 及管理连接(例如蜂窝通信）。在无基础设施的P2P通信中，对等体通常对发起、保持W及终 止通信会话负有同等的责任。
[0004] 基于邻近的应用和服务表示用于从核屯、基础设施卸载繁重的本地互联网流量并 且经由多跳频提供到基础设施的连接的新兴社会化技术趋势。许多标准具有经识别的邻近 服务用例作为其标准化工作组的一部分，诸如36??、〇11日121、161。、1邸6^及014。服务层与 跨层技术一样是用于启用运些服务的标准化领域。P2P邻近通信被使用于各种应用中，包括 例如社交网络、广告、紧急情况、游戏、智能交通W及网络情景的网络。
[0005] 在典型的社交网络实施方式中，邻近的对等体能够在应用层级(例如脸谱网、推特 网）上彼此交互。在P2P邻近通信的社交网络实施方式中通常要求两个或更多个对等体之间 的双向通信。业务数据率可能低(例如基于文本的聊天)或高(例如内容共享）。在P2P邻近通 信的示例广告实施方式中，商店向到商场位置的近距离内的潜在顾客(对等体)广播其促销 及优惠活动。在该示例情景中，通常是W低数据流量进行单向通信，但也可W使用双向通信 (例如针对个性化广告）。
[0006] 在紧急情况下的P2P邻近通信的实施方式通常设及单向通信，诸如紧急报警。其它 的紧急实施方式需要双向通信，诸如在应急安全管理场景期间。P2P的应急服务/应用可W 比其它P2P服务/应用具有更高的优先级，并且一些应急服务/应用可W具有较高的隐私要 求。在P2P的示例游戏实施方式中，多个对等体发起或参与互动游戏，诸如遵循一定规则的 在线多人游戏。P2P互动游戏通常要求低延时。在P2P邻近通信的示例智能交通实施方式中， 经由车对车和/或车对基础设施的通信的联网汽车能够支持高级应用，包括例如拥塞/事 故/事件通知、诸如拼车和列车调度的交互式交通管理、智能交通控制等。在智能交通实施 方式中的数据率通常较低，但智能交通可W要求高度可靠的消息传递W及极低的延时。网 络对网络的P2P可W被使用于扩大基础设施的覆盖范围或者减羟基础设施的负载。
[0007] IE邸802.15.8的目的在于为全分布式对等感知通信指定物理层(PHY)和介质访 问控制(MAC)协议W支持如上所讨论的新兴服务，包括社交网络、广告、游戏、流媒体、紧急 服务等。IEEE 802.15.8的一些特征包括：（i)在不关联的情况下发现对等体信息、大于 100化PS的典型发现信号发送率W及在多于100个设备的发现中处理数个设备的能力；（ii) 例如通常是IOMbps的可扩展的数据传输率；（iii)与多个群组(通常多达10个）中的同步成 员的群组通信；（iv)相对定位、多跳中继、安全性；W及(V)可在IlG化W下并且能够支持运 些要求的选定的全球性免授权/授权频带内操作。
【发明内容】
[0008] 根据本申请的一个方面，公开了用于邻近距离内对等通信的增强的通用超帖结 构。可W结合多种不同的信道访问技术来实现该增强的超帖结构，该信道访问技术包括时 分多址(TDMA)、正交频分多路复用W及直接序列扩展频谱。
[0009] 根据本申请的另一方面，公开了用于使得在不同的控制方案下操作的多个邻近的 P2PNW能够共存的方法，该控制方案包括虚拟集中控制、分布控制W及混合控制。特别地，一 种方法使得在分布控制W及虚拟集中控制下操作的P2PNW能够共存。另一种方法使得在虚 拟集中控制W及混合控制下操作的P2PNW能够共存。还一种方法使得在分布控制W及混合 控制下操作的P2PNW能够共存。又一种方法使得在全部=个不同控制方案下操作的P2PNW能 够共存。
[0010] 根据本申请的又一方面，公开了超高帖的概念。在各实施例中，超高帖可W包括两 个或更多个超帖，每一超帖对应于本文所述的对应P2PNW控制方案中的不同的一个。
[0011] 该
【发明内容】
被提供用于W简化方式介绍可供选择的概念，下面将在【具体实施方式】 中对其进行进一步描述。该
【发明内容】
并非旨在确定要求保护的主题的主要特征或基本特 征，也并非旨在用于限定要求保护的主题的范围。此外，要求保护的主题不限于解决在本公 开的任何部分中所指出的任何或全部缺陷的实施例。
【附图说明】
[0012] 可W从通过示例结合附图给出的下列描述中具有更为详尽的理解，其中：
[0013] 图1图示采用分布控制方案的示例通信系统。
[0014] 图2图示采用虚拟集中控制方案的示例通信系统。
[0015] 图3图示采用混合控制方案的示例通信系统。
[0016] 图4描绘通用的时分多址(TDMA)超帖结构。
[0017] 图5图示根据一个实施例的增强的通用超帖结构。
[0018] 图6图示图5的通用超帖结构用于TDMA方案的一个实施例。
[0019] 图7A和7B图示图5的通用超帖结构用于正交频分多路复用((FDM)方案的一个实施 例。
[0020] 图8A和8B图示图5的通用超帖结构用于直接序列扩展频谱(DSSS)方案的一个实施 例。
[0021] 图9图示用于分布控制和虚拟集中控制的共存的方法的第一个实施例。
[0022] 图IOA和IOB图示用于分布控制和虚拟集中控制的共存的方法的第二个实施例。
[0023] 图11图示用于分布控制和虚拟集中控制的共存的方法的第一个实施例。
[0024] 图12A和12B图示用于分布控制和混合控制的共存的方法的第二个实施例。
[0025] 图13图示可W被用于使得虚拟集中、分布和混合控制方案能够共存的超高帖结构 的一个实施例。
[0026] 图14A是示例机器对机器(M2M)、物联网（IoT)或者物维网（WoT)通信系统的系统 图，在该通信系统中可W实现一个或多个所公开的实施例。
[0027] 图14B是可W被使用于图14A中所示的M2M/IoT/WoT通信系统内的示例架构的系统 图。
[002引图14C是可W被使用于图1、2、3、14A和14B中所示的通信系统内的示例M2M/IOT/ WoT终端或网关设备或者对等体的系统图。
[0029]图14D是示例计算系统的框图，在该计算系统中可W实现图1、2、3、14A和14B的通 信系统的多个方面。
【具体实施方式】 [0030] 术语
[0031] 如本文所用，术语"应用信标"是指指示应用帖的开始的信标。术语"应用帖"是指 专用于P2P邻近通信的特定应用的帖结构。应用帖可W包含在本文称作专用控制和数据信 道(DCDCH)的竞争时段(CP)和/或无竞争时段(CFP) W及非活动时段，即间隙或保护时段。 DCDCH和CFP均分别被分配有一定量的时隙，该时隙可W通过信道分配和/或信道访问管理 来预定或者调节。可W在应用信标中指示DCDCH和CFP的长度。
[0032] 如本文所使用，"上下文"是指服务、用户、设备、邻近度等。"信道访问"是指用于物 理连接至物理通信信道W在无线通信系统中发射或者接收信号或者数据的程序或者动作。 "信道分配"是指用于将物理通信信道限定或者分配给一个终端或者多个终端W便在无线 通信系统中发射或者接收信号或者数据的程序。终端访问为其分配的信道。
[0033] 如本文所用，术语"超高帖"是指用于P2P网络的网络的、在本文所述的分层帖结构 中的超帖之上的下一级。超高帖可W包含一个或多个种类的超帖，例如虚拟集中控制超帖、 混合控制超帖和/或分布控制超帖或者其任何组合。
[0034] 还如本文所用，术语"对等体发现"是指用于一个对等体在对等体关联或者附连W 启用P2P邻近通信之前查找另一个对等体的程序。该程序也时常被称作邻居发现。
[0035] "对等体关联"是指用于对等体在用于P2P通信的对等数据传输之前与其它对等体 建立逻辑连接的程序。该程序也可W被称作对等体附连、配对、对等互连、链路建立等。术语 "对等体关联更新"是指用于对等体来更新与其它对等体的现有关联关系的关联标识符和/ 或关联上下文的程序。"对等体解除关联"是指用于对等体来取消与其它对等体的现有关联 关系的程序。"对等体重新关联"是指用于对等体来与其它对等体重新关联已取消的关联关 系的程序。
[0036] 术语"虚拟领导者(VL)"是指定义为为了在P2PNW内集中控制而代表、管理和协调 一组对等体之间的P2P通信的对等体，该对等体组共享相同的基于上下文的服务或者应用， 即处于P2PNW内。可W在群组(P2PNW)内动态地确定和/或改变虚拟领导者。虚拟领导者执行 用于群组(P2PNW)的功能，诸如上下文管理、上下文感知发现广播、上下文感知对等体关联、 组成员管理、同步化、链路管理、信道分配和访问控制、可靠性数据传输、路由管理、功率控 制和干扰管理W及信道测量协调等。对等体能够仅是用于一个应用(P2PNW)的虚拟领导者， 并且一个应用(P2PNW)能够仅具有一个虚拟领导者。对于虚拟领导者的其它替选术语包括 群组领导者/领头者/控制者/协调者/主导者/管理者、集群领导者/领头者/控制者/协调 者/主导者/管理者、区域领导者/领头者/控制者/协调者/主导者/管理者等。
[0037]术语"超级虚拟领导者饱级化，Super化r是指定义为为了在P2PNW内集中控制而 协调邻近P2PNW的全部虚拟领导者的虚拟领导者，目的在于同步化、功率控制、干扰管理、信 道分配、访问控制等。可W在邻近的虚拟领导者之间动态地确定和/或改变超级虚拟领导 者。超级虚拟领导者是虚拟领导者的用于在P2PNW内集中控制的分层结构的最高领导者。超 级虚拟领导者也能够将管理多个应用(P2PNW)的虚拟领导者协调起来。
[003引术语吁虚拟领导者巧化，SuWL)"是指定义为为了在P2PNW内集中控制而基于物 理或逻辑拓扑结构使覆盖面延伸到多跳通信的对等体。子虚拟领导者的角色包括W下角色 中的一个或多个乃至全体：（1)作为管理具有相同的基于上下文的服务或者应用(P2PNW)的 对等体的子群的虚拟领导者；W及(2)作为在相同群组(P2PNW)的虚拟领导者和/或子虚拟 领导者的管理下的对等体(即成员）。子虚拟领导者可W执行虚拟领导者的功能的子集。
[0039] 同样如本文所用，术语"超帖"是指用于P2P网络的网络的、在本文所述的分层帖结 构中的应用帖之上的下一级。在一个实施例中，超帖可W包含基于竞争的公共时段(CP)即 公共控制和数据信道(CCDCH)、一个或多个应用帖、保留时间（RT)字段W及/或者非活动时 段。术语"超帖信标"是指可W如本文所述被使用于指示超帖的开始的信标。超帖信标可W 被超级虚拟领导者保存为超信标、被虚拟领导者(VL)保存为公共信标、或者被对等体保存 为公共对等信标。在一个实施例中，超帖信标也可W包含用于如果被设置为真则指示超高 帖的开始的超高帖标识符。
[0040] 用于P2P通信的控制方案
[0041 ] 有关IE邸802.15.8标准，已提出用于管理不同P2P网络(P2PNW)之间的信道访问 的=个不同控制方案一分布控制、虚拟集中控制W及混合控制。
[0042] 图1示出采用分布控制方案的示例通信系统100,该分布控制方案可W包括P2PNW 间分布控制W及P2PNW内分布控制。在所示的示例系统中，存在四个P2PNW 102、104、106和 108。每个 P2PNW 102、10