專利名稱：自組簡單配置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信網絡，更具體地說涉及用于建立自組(ad-hoc) 無線保真(wireless fidelity)網絡的協議。
背景技術：
無線保真(WiFi)網絡是眾所周知的并且正日益用于交換數據。 一種 通稱為WiFi受保護設置(WPS)或WiFi簡單配置(WSC)的公知WiFi 標準是無線局域網(WLAN)標準，其為基礎設施WLAN定義了通信模 式和相關配置協議。
基礎設施WSC網絡中有三種邏輯組件，即注冊器(registrar)、接入 點(AP)和參與者(enrollee)。參考圖1A，為了與舊有AP 10建立無線 通信鏈路，WSC客戶端12首先嘗試利用802.11自組網從外部注冊器14 獲取網絡證書。接著，WSC客戶端12利用其從外部注冊器14獲得的網絡 證書建立到舊有AP 10的鏈路。
參考圖1B， AP 20被示出為具有嵌入式注冊器。為了與AP20建立通 信鏈路，WSC客戶端22首先嘗試通過802.11基礎設施網絡從AP 20的嵌 入式注冊器獲取網絡證書。接著，利用所獲取的網絡證書，WSC客戶端 22無線地連接到AP 20。
參考圖1C，為了與WSC AP 30建立通信鏈路，WSC客戶端32首先 嘗試經由WSC AP 30利用擴展認證協議(EAP)獲取網絡證書。WSC AP
830利用通用即插即用(UpnP)協議將WSC客戶端32的EAP消息中繼到 注冊器34。接著，利用由注冊器34提供的所獲得網絡證書，WSC客戶端 32與WSC AP 30建立通信鏈路。WSC及其通信協議例如在Wi-Fi聯盟的 Wi-Fi簡單配置工作組于2006年2月10日制訂的Wi-Fi簡單配置規(guī)范1.0a 版中有描述。
隨著具有無線網絡能力的電子設備變得愈發(fā)普遍，希望使得兩個或更 多這種設備能夠在不使用接入點的情況下組成自組無線網，以交換數據。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明， 一種形成無線自組網的方法包括響應于第一動作而觸發(fā) 事件。如果在第一動作后的預定時段內采取了第二動作，那么設備被配置 于第一模式。如果在第一動作后的預定時段內未采取第二動作，那么設備 被配置于第二模式。在一個實施例中，第一模式是參與者模式并且第二模 式是注冊器模式。在另一個實施例中，第一模式是注冊器模式并且第二模 式是參與者模式。第二動作可以通過按下設備上的按鈕來表示。如果設備 被配置作為注冊器，那么其信標競爭窗口周期性地或者響應于按下按鈕而 被設置為很小的值。接著，注冊器開始根據其減小的信標競爭窗口的值發(fā) 送信標。
該方法還包括啟動所配置的注冊器上的定時器，在定時器到達預定時 間之前注冊器接收到參與者所發(fā)送到探測請求的情況下發(fā)起對執(zhí)行注冊器 —參與者握手的嘗試，并且在嘗試成功的情況下與參與者建立自組網。在 一個實施例中，可以向自組網再添加N個參與者，其中N是大于1的預定 整數。在一個實施例中，如果在定時器到達預定時間之前注冊器未能接收 到參與者探測請求，那么注冊器被置于空閑模式。注冊器可以根據第一時 鐘周期周期性地退出空閑模式，以使用減小的信標競爭窗口進行積極信標 發(fā)送(progressive beaconing)。另外，參與者的掃描周期可被設置為等于 第一時鐘的周期。
在一些實施例中，只要注冊器接收到來自其他注冊器的信標，注冊器 的信標競爭窗口就繼續(xù)被減小。在其他實施例中，除非注冊器接收到與尋求與注冊器通信的參與者相關聯的PIN (個人標識號)，注冊器將不會注 冊參與者。PIN輸入可以利用光學信號、音頻信號、RF信號來執(zhí)行，或者 由用戶手動執(zhí)行。
如果設備被配置作為參與者，那么定時器被啟動并且參與者開始針對 注冊器所發(fā)送到信標進行掃描。如果在定時器的時間到達預定時間之前參 與者接收到來自注冊器的信標，那么參與者發(fā)起與注冊器的擴展型認證協 議交換。在完成擴展型認證協議的交換之后，嘗試執(zhí)行注冊器一參與者握 手。如果嘗試成功，那么自組網被建立，否則定時器被復位。
在一些實施例中，參與者在加入自組網之后被置于空閑模式。在一些 實施例中，在自組網被建立之后，在參與者上啟動注冊器應用。
根據本發(fā)明的另 一個實施例， 一種自組網中的設備的配置模式的選擇 方法部分地包括響應于第一動作而觸發(fā)事件；提供選項，該選項用來將 所述設備配置作為注冊器或參與者；如果第一選項被選擇，那么將所述設 備配置作為參與者；以及如果第二選項被選擇，那么將所述設備配置作為 注冊器。在一些實施例中，第一和第二選項經由諸如LCD面板之類的顯 示器來提供。
根據本發(fā)明的另一個實施例， 一種能夠進行無線通信的設備包括響
應于第一動作而觸發(fā)事件的裝置，用于在第一動作后的預定時間內采取了 第二動作的情況下將設備配置于第一模式的裝置，以及用于在第一動作后 的預定時間內未采取第二動作的情況下將設備配置于第二模式的裝置。在 一個實施例中，第一模式是參與者模式并且第二模式是注冊器模式。在另 一個實施例中，第一模式是注冊器模式并且第二模式是參與者模式。第二 動作可以通過按下設備上的按鈕來表示。設備還包括用于將注冊器的信標 競爭窗口設置為很小值的裝置，以及用于開始根據減小的信標競爭窗口的 值發(fā)送信標的裝置。
所配置的注冊器還包括用于測量時間的裝置，用于在時間測量裝置所 測量的時間到達預定時間之前注冊器接收到參與者所發(fā)送到探測請求的情 況下發(fā)起對執(zhí)行注冊器—參與者握手的嘗試的裝置，以及用于在嘗試成功 的情況下與參與者建立自組網的裝置。注冊器還包括用于向自組網再添加
10N個參與者的裝置，其中N是大于1的預定整數。注冊器還包括用于在所 測量時間到達預定值之前注冊器未能接收到參與者探測請求的情況下將注 冊器置于空閑模式的裝置。注冊器還包括用于根據第一時鐘周期周期性地 強制注冊器離開空閑模式的裝置。另外，參與者的掃描周期可被設置為等 于第一時鐘周期。
一些實施例還包括只要注冊器接收到來自其他注冊器的信標就繼續(xù)減 小注冊器的信標競爭窗口的裝置。在一些實施例中，注冊器還包括用于經 由光學信號、音頻信號或用戶的手動輸入來接收與參與者相關聯的PIN的 裝置。
所配置的參與者還包括用于測量時間的裝置和用于針對來自注冊器的 信標進行掃描的裝置。如果在時間測量裝置所測量的時間到達預定時間之 前掃描裝置接收到來自注冊器的信標，那么發(fā)起裝置發(fā)起與注冊器的擴展 型認證協議交換。參與者還包括用于在完成擴展型認證協議的交換之后發(fā) 起對執(zhí)行注冊器一參與者握手的嘗試的裝置。如果嘗試成功，那么參與者
可以利用從注冊器獲得的證書通過WiFi自組網建立通信，否則定時器被復位。
參與者還包括用于在參與者加入自組網之后將其置于空閑模式的裝 置。參與者還包括用于在自組網被建立之后在參與者上啟動注冊器應用的 裝置。
根據本發(fā)明的一個實施例， 一種適合于參與無線自組網會話的設備部
分地包括觸發(fā)電路，配置為響應于第一動作而觸發(fā)事件；第一定時器； 以及控制器，可操作來在觸發(fā)模塊在第一定時器到達已知時間之前檢測到 第二動作的情況下將所述設備配置于第一模式，以及在觸發(fā)模塊在第一定 時器到達已知時間之前未檢測到第二動作的情況下將所述設備配置于第二 模式。在一個實施例中，第一模式是參與者模式并且第二模式是注冊器模 式。在另一個實施例中，第一模式是注冊器模式并且第二模式是參與者模 式。第二動作可以通過按下設備上的按鈕來表示。如果設備被配置作為注 冊器，那么控制器將設備的信標競爭窗口設置為相對較小值。此后，設備 根據其減小的信標競爭窗口發(fā)送信標。所配置的注冊器還部分地包括第二定時器。所述控制器在第二定時器 到達預定時間之前接收到由參與者所發(fā)送的探測請求的情況下執(zhí)行注冊器 —參與者握手。如果握手成功，那么第二定時器被復位。在一些實施例 中，如果在第二定時器到達預定時間之前注冊器未能接收到參與者的探測 請求，那么控制器將注冊器置于空閑模式。在一些實施例中，控制器嘗試 向已建立的自組網再添加N個參與者，其中N是大于一的預定整數。
在一些實施例中，控制器根據第一時鐘周期使注冊器周期性地退出空 閑模式，以利用減小的競爭窗口進行積極信標發(fā)送。在其他實施例中，當 注冊器接收到來自其他注冊器的信標時，控制器繼續(xù)減小信標競爭窗口 。 在一些實施例中，注冊器包括用于接收與尋求與注冊器通信的參與者相關
聯的PIN的接口。 PIN可以經由光學信號、音頻信號或用戶手動輸入來接收。
所配置的參與者還部分地包括第二定時器和適合于掃描一個或多個注 冊器所發(fā)送到信標的掃描器。如果在第二定時器到達預定值之前參與者接 收到來自注冊器的信標，那么控制器發(fā)起擴展型認證協議交換?？刂破髟?完成擴展型認證協議的交換之后嘗試執(zhí)行注冊器一參與者握手。如果嘗試
成功，那么控制器利用從注冊器獲得的證書來通過Wi-Fi自組網建立通 信。如果嘗試不成功，那么第二定時器被復位。
在一些實施例中，控制器在參與者加入自組網之后將參與者置于空閑 模式。在一些實施例中，控制器在自組網被建立之后使注冊器應用在參與 者上啟動。
根據本發(fā)明的另一個實施例，適合于參與無線自組網會話的設備部分 地包括觸發(fā)塊，配置為響應于第一動作而觸發(fā)事件；顯示面板，提供將 設備配置作為注冊器或參與者的選項；以及控制器，可操作來響應于第一 選擇的選項而將設備配置作為參與者，并且響應于第二選擇的選項而將設 備配置作為注冊器。


圖1A至圖1C示出現有技術中已知的無線網絡基礎設施的各種邏輯組件。
圖2示出根據本發(fā)明一個實施例的將被配置用來建立自組網的一對設備。
圖3是根據本發(fā)明一個實施例的與建立節(jié)點的配置狀態(tài)相關聯的示例 性狀態(tài)轉變表。
圖4示出包括舊有設備以及擴展型設備的自組網。
圖5示出與圖4所示網絡相關聯的示例性實際信標傳輸時間。 圖6示出根據本發(fā)明一個實施例的參與者與注冊器之間的握手序列。 圖7是根據本發(fā)明一個實施例的與注冊器應用相關聯的示例性狀態(tài)轉 變表。
圖8是根據本發(fā)明一個實施例的為了在一對設備之間形成自組無線網 而執(zhí)行的步驟的示例性流程圖。
圖9是根據本發(fā)明一個實施例的、參與者為了加入現有自組無線網而 執(zhí)行的步驟的示例性流程圖。
圖10是根據本發(fā)明一個實施例的示出注冊器為了進入積極信標發(fā)送 模式以被參與者發(fā)現而采取的步驟的示例性流程圖。
圖11示出根據本發(fā)明一個實施例的適合于配置作為參與者和/或注冊 器的設備的各塊。
具體實施例方式
根據本發(fā)明的一個實施例，在諸如個人數字助理(PDA)、數字相 機、電話、視頻游戲機等的兩個或更多個設備之間建立自組WLAN。依照 本發(fā)明的管理自組WLAN (在下文中亦稱作自組網)的操作的協議，網絡 中的每個設備既可以是注冊器，也可以是參與者(客戶端)。換言之，根 據本發(fā)明，每個設備可配置為支持注冊器操作模式和參與者操作模式兩者。
響應于諸如按下按鈕或輸入軟/硬鍵之類的用戶動作，設備可被配置為 進入注冊器模式或參與者模式。在注冊器模式下時，響應于諸如用戶按下 按鈕之類的用戶動作或者周期性地，設備通過將其信標競爭窗口設置為相
13對很小的值而進入積極信標發(fā)送模式。積極信標發(fā)送增加了參與者發(fā)現注 冊器的可能性。雖然以下描述是參考自組WSC (WPS)網絡作出的，但是明白本發(fā)明適用于任何其他自組網絡，wsc或者其他。圖2示出根據本發(fā)明一個實施例的、配置為建立或加入自組網以交換 數據的一對設備200、 250。假定設備200和250中的每一個初始處于空閑(這里也稱作節(jié)能)模式以減少電池消耗，或者被關閉。響應于諸如按下 這些設備上的硬/軟按鈕(例如，設備200上的按鈕202和設備250上的按 鈕252)的用戶觸發(fā)事件，這些設備退出空閑模式或者被開啟。在一個實 施例中，如果在退出節(jié)能模式的預定時間段(例如5秒)內，按鈕202(或252)被再次按下，那么設備200 (250)被配置作為參與者(即擔當 參與者的角色)，否則設備200 (250)被配置作為注冊器(即擔當注冊器 的角色)。在另一個實施例中，如果在退出節(jié)能模式的預定時間段(例如 5秒)內，按鈕202 (或252)被再次按下，那么設備200 (250)擔當注 冊器的角色，否則設備200 (250)擔當參與者的角色。為了在這兩個設備 之間建立自組網，其中之一被配置作為注冊器并且另一個被配置作為參與 者。假定設備200被配置作為注冊器并且設備250被配置作為參與者。一 旦注冊器200被參與者250發(fā)現并且參與者250完成向注冊器200的注 冊，參與者250就利用從注冊器200獲得的網絡證書通過Wi-Fi自組網建 立通信，以使能數據交換。在圖2所示的實施例中，用于使設備200和250退出其各自節(jié)能模式 的相同鍵或按鈕也用于確定設備是擔當參與者的角色還是注冊器的角色。 在其他實施例中，用于強制設備脫離節(jié)能模式的鍵可能與用于將設備配置 選擇為注冊器或參與者的鍵不同。 一旦設備被配置作為注冊器，為了變成 參與者，設備被關閉并重新開啟。在一些實施例中，如果注冊器在己知時 間段內未檢測到參與者，那么注冊器返回節(jié)能模式。另外，在一些實施例 中，響應于單個用戶觸發(fā)動作，大量參與者在向注冊器注冊之后可以加入 自組網。在一些實施例中，在響應于用戶觸發(fā)事件而使設備退出節(jié)能模式之 后，經由在設備上布置的用戶接口向用戶提供在注冊器配置模式和參與者14配置模式之間進行選擇的選項。例如，如果給設備配備了用戶接口 (例如，液晶顯示器(LCD)面板)，那么在LCD面板上向用戶提示在注冊器配置模式和參與者配置模式之間進行選擇的選項。通過將光標移動到顯 示條目之一，用戶選擇期望的操作模式。按照類似方式，參與者還被配置 為從節(jié)能模式醒來以尋找注冊器。圖3是根據本發(fā)明一個實施例的與在退出節(jié)能模式之后建立設備的配 置狀態(tài)相關聯的示例性狀態(tài)轉變表300。設備在處于節(jié)能模式時仍處于空 閑狀態(tài)302。在退出節(jié)能模式之后，激活在設備中布置的W卜Fi模塊并且 向等待狀態(tài)304轉變。在處于等待狀態(tài)304時，如果用戶例如通過按下硬/ 軟鍵或發(fā)出語音命令在預定時間段內觸發(fā)事件，那么設備被配置作為參與 者(即擔當參與者的角色)并且進入參與者發(fā)現階段(狀態(tài))306以針對 注冊器進行掃描。另一方面，如果預定時間段期滿而沒有用戶觸發(fā)事件， 那么向狀態(tài)312轉變并且將設備配置作為注冊器以啟動其自己的自組網。 注冊器響應于復位信號而轉變回空閑模式302。如果參與者在處于狀態(tài)306時發(fā)現注冊器，那么其向參與者注冊階段 308轉變以開始向注冊器的注冊過程。另一方面，如果參與者在處于狀態(tài) 306時未發(fā)現注冊器，那么參與者發(fā)出超時信號TMO。參與者可被配置為 在發(fā)出超時信號之前嘗試以預定次數來發(fā)現注冊器。如果在預定次嘗試之 后對發(fā)現注冊器的嘗試不成功，那么參與者可以創(chuàng)建其自己的自組網并且 啟動注冊器應用。如果參與者注冊在狀態(tài)308下是成功的，那么參與者向狀態(tài)310轉變 并且嘗試利用其從其成功擴展認證協議(EAP)握手獲得的證書加入自組 網。另一方面，如果參與者注冊在狀態(tài)308下不成功，那么參與者轉變回 等待狀態(tài)304。參與者在處于狀態(tài)310時也可以啟動其自己的注冊器應 用。在狀態(tài)310下的操作之后，參與者響應于復位信號而轉變回空閑狀態(tài) 302。在本發(fā)明的一些實施例中，為了在參與者和注冊器之間建立安全連接 模式，用戶必須在注冊器上輸入與參與者相關聯的PIN。在該輸入之后， 參與者和注冊器繼續(xù)建立連接。在這種實施例中，由注冊器發(fā)送到潛在參與者的信標包含傳達以下內容的信息注冊器僅經由PIN模式通信，并且 注冊器將不參與自組網會話的按鈕模式。在其他實施例中，參與者和注冊 器之間的連接是利用安全按鈕式配置(SPBC)模式建立的，按照該模式，參與者經由光學信號(例如LED閃光)、音頻信號(例如音頻蜂 鳴)、RF信號等將PIN中繼到注冊器。換言之，在這種實施例中，參與 者無線地將PIN發(fā)送到注冊器，從而免除由用戶進行手動PIN輸入的需 要。建立自組網時的一個挑戰(zhàn)在于當擴展型(例如WSC)設備及舊有 (非WSC)設備都存在時發(fā)現注冊器。為了避免與現有的標準化通信和 設備發(fā)生沖突，諸如WSC設備之類的擴展到802.11標準的范圍之外的擴 展型設備和遵守現有標準并且不一定知曉擴展標準的舊有設備需要在共同 的通信空間內共存并且有時需要進行交互操作。舊有設備和擴展型設備兩 者首先必須被發(fā)現，如在下面進一步描述的。圖4示出自組網400，其包括舊有設備(亦稱作節(jié)點)402及WSC節(jié) 點404和406。為了被發(fā)現，在稱作目標信標傳輸時間(TBTT)的預定時 間，所有三個節(jié)點競相發(fā)送其各自的信標。每個節(jié)點根據眾所周知的分布 式協調功能規(guī)則使用隨機退避(back-off)來確定其信標傳輸時間，所述隨 機退避對應于節(jié)點將使其信標相對于TBTT而延遲的時隙數目。在每個 TBTT中，具有最小隨機退避的節(jié)點發(fā)送其信標；截獲所發(fā)送信標的剩余 節(jié)點在該TBTT期間避免發(fā)送任何信標。在下一 TBTT中，重復相同的過 程，其中計算新的隨機退避并且具有最小隨機退避的節(jié)點發(fā)送其信標。根 據本發(fā)明，較之具有較大信標競爭窗口的節(jié)點，具有較小信標競爭窗口的 節(jié)點更有可能具有較小的隨機退避。該信標發(fā)送方案保證在N個信標的范 圍內從每個節(jié)點發(fā)送N/3個信標。圖5示出與網絡400相關聯并且參考TBTT時間T!、 T2、 丁3等計算出 的示例性實際信標傳輸時間。假定舊有節(jié)點402具有最小隨機退避并且 WSC節(jié)點406具有最大隨機退避。相應地，因為舊有節(jié)點402具有最小隨 機退避，因此舊有節(jié)點402在時間(Ti+ATi)發(fā)送其信標。時間段AT,是 通過與節(jié)點402相關聯的隨機退避來限定的。從節(jié)點402接收信標的節(jié)點16404和406保持靜默并且在下一個TBTT到達之前不發(fā)送其信標。以類似 的方式，節(jié)點404和406在時間(T2 + AT2)和(T3 + AT3)發(fā)送其信標。 時間段AT2和AT3是通過與節(jié)點404和406相關聯的隨機退避來限定的。眾所周知，舊有節(jié)點(例如網絡400中的節(jié)點402)所發(fā)送的信標缺 乏信息元信號。在WSC網絡中，信息元信號被稱作WPS—IE。因為在自組 網中，信標生成是共有的責任，因此如果參與者所截獲的信標是舊有節(jié)點 所發(fā)送的，那么參與者將不會發(fā)現擴展型注冊器并且將報告失敗。參考圖4，假定參與者408正嘗試加入網絡400。參與者408通過發(fā) 出探測請求并且檢測由網絡400中的任一個注冊器所發(fā)送的探測響應或信 標來掃描信標。如果參與者408所接收到的探測響應沒有WPS—IE，艮|]， 所接收到的探測響應是舊有節(jié)點402所發(fā)送的，那么參與者408報告失敗 并且放棄對加入網絡400的進一步嘗試。換言之， 一旦參與者確定舊有信 標所發(fā)送自的網絡沒有期望的擴展特征，參與者就決定不加入該網絡。在 一個實施例中，在該決定之后，參與者變成注冊器并且嘗試形成其自己的 網絡。根據本發(fā)明，為了增加擴展型WSC注冊器所發(fā)送的信標是參與者將 接收的第一批信標的可能性，將擴展型注冊器的信標競爭窗口設置為相對 很小的數目。在一個實施例中，注冊器的信標競爭窗口可被設置為0和15 時隙之間的值。在另一個實施例中，注冊器的信標競爭窗口可被設置為0 和10時隙之間的值。在又一個實施例中，注冊器的信標競爭窗口可被設 置為0和5時隙之間的值。例如，如果信標競爭窗口被設置為零，那么以 下可能性會高得多參與者所接收到的信標是擴展型WSC注冊器信標而 非舊有信標。這還將增大如下可能性當注冊器退出節(jié)能模式并且開始發(fā) 出信標時，注冊器被參與者發(fā)現。圖6部分地示出根據本發(fā)明一個實施例的參與者與注冊器之間的握手 序列。握手包括跟隨有注冊階段的發(fā)現階段。握手的注冊階段類似于基礎 設施WSC網絡的注冊階段，并且例如在Wi-Fi聯盟的Wi-Fi簡單配置工作 組于2006年2月10日制訂的Wi-Fi簡單配置規(guī)范l.Oa版中有描述。下面 參考WSC網絡來描述發(fā)現階段。響應于如上所述對注冊器按下按鈕或輸入PIN ，稱為WSC—REGISTRAR—START的信號被生成。作為響應，注冊器應用/驅動器 使信號WSC—IE被包括在注冊器的信標和探測響應中，這被示出為事件 0。在事件1期間，注冊器應用(例如Linux或Windows應用)向驅動器 指定注冊器會話的開始。該指定可以是響應于按鈕按下、要求發(fā)起注冊器 登記的用戶命令或者對自組注冊器的PIN輸入而作出的。在事件2期間，(i)驅動器向固件(FW)發(fā)送自組節(jié)能退出命令；并且(ii)自組注冊器 被置于積極信標發(fā)送模式。FW控制發(fā)現階段的WLAN事件。當被置于積 極信標發(fā)送模式時，注冊器的信標競爭窗口被設置為相對很小的值，如上 所述注冊器根據信標競爭窗口來發(fā)送信標/探測響應。在成功發(fā)現注冊器之 后，參與者將發(fā)送表示發(fā)現階段結束的LAN上EAP (EAPOL)幀信號， 這被示出為事件3。接著，注冊階段開始。如上所述，在一些實施例中，注冊器會話的WSC開始使得注冊器退 出節(jié)能模式并且進入積極信標發(fā)送模式，接著使得注冊器的信標競爭與舊 有設備的那些相比很小。在其他實施例中，FW周期性地將注冊器置于積 極信標發(fā)送模式。參與者客戶端也可被配置為將其掃描時間設置為等于注 冊器信標發(fā)送的周期。該周期是可配置的并且表示注冊器節(jié)能與參與者客 戶端掃描時間之間的折衷。圖7是根據本發(fā)明一個實施例的與注冊器應用相關聯的示例性狀態(tài)轉 變表700。狀態(tài)轉變表700被示出為具有3種狀態(tài)，即空閑狀態(tài)702、發(fā) 現狀態(tài)704和注冊狀態(tài)706。在用戶采取動作(例如通過按下按鈕、輸入 PIN、發(fā)出語音命令等)之前，注冊器保持在空閑狀態(tài)702。響應于用戶動 作，事件WSC一REGISTRAR—START強制從空閑狀態(tài)702轉變?yōu)榘l(fā)現狀態(tài) 704。當處于發(fā)現狀態(tài)704時，如果在預定時段WSC—WALK—TMO內未發(fā) 現注冊器，那么轉變回空閑狀態(tài)702 。另一方面，如果在時段 WSC—WALK—TIME期滿之前發(fā)現注冊器，那么向注冊狀態(tài)706轉變。在 成功注冊或注冊失敗之后，從注冊狀態(tài)706轉變到空閑狀態(tài)702。圖8是為了在兩個設備之間形成自組Wi-Fi網絡而執(zhí)行的步驟的示例 性流程圖，所述兩個設備之一將變?yōu)樽云鞑⑶乙粋€將變?yōu)閰⑴c者。處理在步驟800處開始，此后設備被開啟(802)。如果決定將設備配置為注 冊器(804)，那么注冊器進入空閑模式805。接著，響應于諸如用戶按下 按鈕之類的用戶輸入或者響應于周期性信標發(fā)送觸發(fā)(805)，定時器T2 被啟動(806)并且設備開始發(fā)送信標(808)。如果用戶未按下按鈕或周 期性信標發(fā)送未被觸發(fā)，那么配置為注冊器(804)的設備仍處于空閑模 式805。當定時器的經過時間小于預定時間Tm。nitw (810)時，注冊器繼續(xù) 尋找來自參與者的探測請求(812)。如果注冊器在時段Tm。llit。，內接收到 來自參與者的探測請求，那么進行形成按鈕式配置(PBC)握手的嘗試
(814)。如果進行了握手并且自組網形成是成功的(816)，那么注冊器 可以通過己建立的自組網來建立通信。如果自組網的形成是不成功的
(816)，那么處理回到步驟804。如果注冊器在時段T,it。r內未接收到來 自參與者的探測請求(810)，那么處理回到步驟808。 一旦定時器12的 經過時間變得大于Tm。nitOT (810)，處理就回到步驟805。在一個示例性實 施例中，預定時間T,i^是120秒。
如果決定不將設備配置為注冊器(804)，則設備變?yōu)閰⑴c者并且定 時器Tj皮啟動(830)。參與者開始掃描注冊器(832)。當定時器T,的 時間小于預定時間T^k時(834)，參與者繼續(xù)尋找來自注冊器的探測響 應(836)。如果參與者檢測到來自注冊器的探測響應(836)，那么參與 者檢查是否存在其他注冊器(838)。如果參與者沒有檢測到注冊器或者 檢測到多于一個注冊器，那么處理回到步驟830。如果參與者沒有發(fā)現注 冊器或者發(fā)現多于一個注冊器，那么參與者可以再進行N次嘗試以發(fā)現一 個或多個注冊器的存在與否，其中N是預定整數。如果在N次嘗試期滿之 后，參與者沒有發(fā)現注冊器或者發(fā)現多于一個注冊器，那么參與者可以繼 而創(chuàng)建其自己的自組網并開始注冊器應用。只有當參與者發(fā)現單個注冊器 時，參與者才繼而向所發(fā)現的注冊器注冊。如果參與者檢測到單個注冊 器，那么參與者發(fā)起EAP交換(840 )，并且嘗試執(zhí)行PBC握手
(842)。此后，在成功的握手和自組網形成(844)之后，參與者在注冊 后可以嘗試使用從注冊器獲得的網絡證書來加入網絡。在參與者加入自組 網之后，如果參與者能夠充當注冊器，那么參與者可以嘗試建立其自己的網絡，依照該網絡，參與者周期性地降低其信標競爭窗口并且嘗試添加更 多的參與者。如果參與者在時段T^k內未檢測到來自注冊器的探測響應， 那么參與者開始其自己的注冊器應用以變成注冊器(806)。
圖9是參與者為了加入現有自組網而執(zhí)行的步驟的示例性流程圖。處 理在步驟900開始，接著參與者被開啟(902)。在定時器T,被啟動
(930)之后。參與者開始掃描注冊器(932)。當定時器T,的經過時間小 于預定時間T^k時(934)，參與者繼續(xù)尋找來自注冊器的探測響應
(936)。如果參與者檢測到來自注冊器的探測響應(936)，那么參與者 檢查是否存在其他注冊器(938)。如果參與者沒有檢測到注冊器或者檢 測到多于一個注冊器，那么處理回到歩驟932。如果參與者沒有發(fā)現注冊 器或者發(fā)現多于一個注冊器，那么參與者可以再進行N次嘗試以發(fā)現一個 或多個注冊器的存在與否，其中N是預定整數。如果在N次嘗試期滿之 后，參與者沒有發(fā)現注冊器或者發(fā)現多于一個注冊器，那么參與者可以繼 而創(chuàng)建其自己的自組網并開始注冊器應用。只有當參與者發(fā)現單個注冊器 時，參與者才繼而向所發(fā)現的注冊器注冊。如果參與者檢測到單個注冊 器，那么參與者發(fā)起EAP交換(940)，并且嘗試執(zhí)行PBC握手
(942)。此后，在成功的握手和自組網形成(944)之后，參與者在注冊 后可以嘗試使用從注冊器獲得的網絡證書來加入網絡。在參與者加入自組 網之后，如果參與者能夠充當注冊器，那么參與者可以嘗試建立其自己的 網絡，依照該網絡，參與者周期性地降低其信標競爭窗口并且嘗試添加更 多的參與者。
如上所述，在自組網中，電池消耗通常是主要的設計因素。因此，每 個注冊器被周期性地置于節(jié)能模式以節(jié)省電池消耗。圖10是示出注冊器 要進入積極信標發(fā)送模式以被參與者發(fā)現所采取的步驟的示例性流程圖。 在步驟1000處開始處理之后，就注冊器是否該生成信標進行判定 (1002)。如果判定注冊器需要生成信標(1002)，那么參數T腦nto被設 置為TBTT值的兩倍。接著，注冊器退出節(jié)能模式，啟動第二定時器T2 (1006)，并且減小其信標競爭窗口 (1008)。當處于積極信標發(fā)送模式 (即減小信標競爭窗口模式)時，注冊器針對來自其他注冊器的信標進行偵聽。只要注冊器檢測到來自其他注冊器的信標(1010)，注冊器就不生
成其自己的信標，并且繼續(xù)減小其信標競爭窗口 (1008)。然而，如果注
冊器未檢測到來自其他注冊器的信標，那么其使用其最后一個信標競爭窗
口生成其自己的信標(1010)。在信標生成之后，如果定時器T2的時間被 確定為大于Tm。mtOT (1012)，那么注冊器恢復節(jié)能模式并將其信標競爭窗 口復位為其起始值(1022)。當定時器T2的時間被確定為小于Tm。nitOT
(1012)時，注冊器繼續(xù)尋找來自參與者的探測請求(1014)。如果注冊 器檢測到參與者探測請求，那么其等待EAPOL—START幀(1016)并且執(zhí) 行握手(1018)。接著，如果注冊器確定已注冊參與者的計數小于預定計 數N，那么處理移動到步驟1012以注冊更多參與者。另一方面，如果注 冊器確定所有N個參與者已被注冊，那么注冊器恢復節(jié)能模式并將其信標 競爭窗口復位為其起始值(1022)。
圖11示出根據本發(fā)明一個實施例的適合于配置作為參與者和/或注冊 器的設備1100的框圖。設備1100被示出為部分地包括觸發(fā)塊1102，定時 器1104、 1110，控制塊1106和掃描器1108。觸發(fā)塊1102配置為響應于 用戶動作而觸發(fā)事件。例如，當設備1100被開啟時，觸發(fā)塊1102啟動第 一定時器1104。如果觸發(fā)塊1102在定時器1104的經過時間到達預定時間 之前檢測到第二用戶動作，那么控制塊1106將設備1100配置作為參與 者。如果觸發(fā)塊1102在定時器1104的經過時間到達預定時間時未檢測到 第二用戶動作，那么控制塊1106將設備1100配置作為注冊器?？刂茐K 1106還修改設備1100的信標競爭窗口。如果設備1100被配置作為參與 者，那么掃描器1108針對注冊器所發(fā)送的信標進行掃描。定時器1110在 設備1100被配置作為注冊器的情況下用于確定在給定時段內是否接收到 探測請求。定時器1110在設備1100被配置作為注冊器的情況下用于確定 在給定時段內是否接收到探測請求。定時器1110還在設備1100被配置作 為參與者的情況下用于確定在給定時段內是否接收到探測響應。
上面描述的每個塊可以利用電路來實現。這里所使用的術語"電路" 指代純硬件實現方式和/或組合硬件/軟件(或固件)實現方式。因此，
"電路"可以呈以下各項中的一種或多種形式專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯控制器、可編程邏輯陣列、嵌入式微控制器和單板計算機，以 及處理器或微處理器和存儲可由處理器或微處理器執(zhí)行的計算機可讀程序 代碼(例如軟件或固件)的計算機可讀介質。另外，"電路"可以是一個 或多于一個組件，因為"電路"的功能可以分布在系統中的若干組件當 中。
本發(fā)明的以上實施例是例示性而非限制性的。各種替代物和等同物是 可能的?？紤]到本說明書，其他添加、刪減或修改是顯然的并且意圖落入 所附權利要求書的范圍。
權利要求
1. 一種形成自組無線網的方法，該方法包括以下步驟響應于對設備采取的第一動作而觸發(fā)事件；如果在所述第一動作后的第一預定時間內對所述設備采取了第二動作，那么將所述設備配置作為參與者和注冊器中的一個；如果在所述第一動作后的所述第一預定時間內未對所述設備采取所述第二動作，那么將所述設備配置作為所述參與者和所述注冊器中的另一個；以及使能所述設備與所述自組無線網中的第二設備之間的通信。
2. 如權利要求1所述的方法，其中，使能所述設備與所述第二設備 之間的通信包括如果所述設備被配置作為所述注冊器，那么將所述設備的信標競爭窗 口設置為0和15時隙之間的值；以及根據所設置的信標競爭窗口發(fā)送信標。
3. 如權利要求2所述的方法，還包括啟動定時器；如果在所述定時器的經過時間到達第二預定時間之前所述注冊器接收 到由所述第二設備所發(fā)送的探測請求，那么發(fā)起對執(zhí)行注冊器一參與者握 手的嘗試，其中所述第二設備被配置作為所述參與者；以及如果所述嘗試是成功的，那么在所述注冊器與所述參與者之間建立自 組網。
4. 如權利要求3所述的方法，還包括向己建立的自組網再添加N個參與者，其中N是大于1的預定整數。
5. 如權利要求3所述的方法，還包括如果在所述定時器的經過時間到達所述第二預定時間之前所述注冊器 未能接收到參與者探測請求，那么將所述注冊器置于空閑模式。
6. 如權利要求5所述的方法，還包括根據第一時鐘周期使所述注冊器周期性地退出所述空閑模式。
7. 如權利要求6所述的方法，還包括 將掃描周期設置為等于所述第一時鐘周期。
8. 如權利要求2所述的方法，還包括當所述注冊器接收到來自與所述注冊器形成自組網的其他注冊器的信 標時，減小所述信標競爭窗口。
9. 如權利要求2所述的方法，還包括在所述注冊器上接收PIN，所述PIN與尋求與所述注冊器通信的參與者相關聯。
10. 如權利要求9所述的方法，其中，所述PIN是經由光學信號接收 到的。
11. 如權利要求9所述的方法，其中，所述PIN是經由音頻信號接收 到的。
12. 如權利要求9所述的方法，其中，所述PIN是由用戶手動輸入的。
13. 如權利要求l所述的方法，還包括 如果所述設備被配置作為所述參與者，那么啟動定時器； 針對所述第二設備所發(fā)送的信標進行掃描，其中所述第二設備被配置作為所述注冊器；以及如果在所述定時器的經過時間到達第二預定時間之前所述參與者接收 到來自所述注冊器的信標，那么發(fā)起擴展型認證協議交換。
14. 如權利要求13所述的方法，還包括在完成所述擴展型認證協議的交換之后，發(fā)起對執(zhí)行注冊器一參與者 握手的嘗試；以及如果所述嘗試是成功的，那么建立自組網。
15. 如權利要求14所述的方法，還包括 如果所述嘗試是不成功的，那么復位所述定時器。
16. 如權利要求5所述的方法，還包括 響應于第二動作而使所述注冊器退出所述空閑模式。
17. 如權利要求14所述的方法，還包括在所述自組網被建立之后，在所述參與者上啟動注冊器應用。
18. 如權利要求l所述的方法，還包括如果所述設備被配置作為所述注冊器，那么將所述設備的信標競爭窗 口設置為0和IO時隙之間的值；以及根據所設置的信標競爭窗口發(fā)送信標。
19. 如權利要求l所述的方法，還包括如果所述設備被配置作為所述注冊器，那么將所述設備的信標競爭窗 口設置為0和5時隙之間的值；以及根據所設置的信標競爭窗口發(fā)送信標。
20. 如權利要求1所述的方法，其中，所述第一動作對應于按下按鈕。
21. 如權利要求1所述的方法，其中，所述第一動作對應于發(fā)出語音 命令。
22. —種嘗試參與自組網會話的設備的配置選擇方法，該方法包括 響應于第一動作而觸發(fā)事件；提供選項，該選項用來將所述設備配置作為注冊器或參與者； 如果第一選項被選擇，那么將所述設備配置作為所述參與者；以及 如果第二選項被選擇，那么將所述設備配置作為所述注冊器。
23. 如權利要求22所述的方法，其中，所述第一和第二選項被顯示 在LCD面板上。
24. —種適合于參與無線自組網的設備，該設備包括 觸發(fā)模塊，該觸發(fā)模塊配置為響應于第一動作而觸發(fā)事件； 第一定時器；以及控制器，可操作來在所述觸發(fā)模塊在所述第一定時器的時間到達已知 時間之前檢測到第二動作的情況下將所述設備配置作為參與者和注冊器中 的一個，所述控制器還可操作來在所述觸發(fā)模塊在所述第一定時器的時間 到達所述己知時間之前未檢測到第二動作的情況下將所述設備配置作為所 述參與者和所述注冊器中的另一個。
25. 如權利要求24所述的設備，其中，所述控制器還可操作來在所述設備被配置作為所述注冊器的情況下將所述設備的信標競爭窗口設置為 0和15時隙之間的值，所述設備將根據所設置的信標競爭窗口來發(fā)送信 標。
26. 如權利要求25所述的設備，還包括第二定時器，所述控制器還可操作來在所述第二定時器的經過時間到 達預定時間之前接收到由所述參與者所發(fā)送的探測請求的情況下執(zhí)行注冊 器一參與者握手，所述設備可操作來在所述握手是成功的情況下建立自組 網。
27. 如權利要求26所述的設備，所述控制器可操作來在所述握手不 成功的情況下復位所述第二定時器。
28. 如權利要求26所述的設備，其中，所述控制器還可操作來向已 建立的自組網再添加N個參與者，其中N是大于1的預定整數。
29. 如權利要求26所述的設備，其中，所述控制器還可操作來如 果在所述第二定時器的時間到達所述預定時間之前所述注冊器未能接收到 參與者探測請求，那么將所述注冊器置于空閑模式。
30. 如權利要求29所述的設備，其中，所述控制器還可操作來根據 第一時鐘周期使所述注冊器周期性地退出所述空閑模式。
31. 如權利要求25所述的設備，其中，所述控制器還可操作來當 所述注冊器接收到來自與所述注冊器形成自組網的其他注冊器的信標時， 減小所述信標競爭窗口。
32. 如權利要求25所述的設備，其中，所述注冊器還配置為接收與 所述參與者相關聯的PIN。
33. 如權利要求32所述的設備，還包括配置為接收所述PIN的光學 接口。
34. 如權利要求32所述的設備，還包括配置為接收所述PIN的音頻 接口。
35. 如權利要求32所述的設備，還包括經由用戶手動輸入而接收所 述PIN的用戶接口。
36. 如權利要求24所述的設備，其中所述設備被配置作為所述參與者；所述參與者還包括 第二定時器；以及掃描器，適合于針對一個或多個注冊器所發(fā)送的信標進行掃描； 其中所述控制器還可操作來在所述第二定時器的經過時間到達預定時間之前所述參與者接收到來自所述一個或多個注冊器的信標的情況下，發(fā)起擴展型認證協議交換。
37. 如權利要求36所述的設備，其中所述控制器還可操作來在完成 所述擴展型認證協議的交換之后嘗試執(zhí)行注冊器一參與者握手；所述控制 器還可操作來在所述嘗試成功的情況下建立自組網。
38. 如權利要求37所述的設備，其中所述控制器還可操作來在所述 嘗試不成功的情況下復位所述定時器。
39. 如權利要求37所述的設備，其中所述控制器還可操作來將所述 參與者置于空閑模式。
40. 如權利要求37所述的設備，其中所述控制器還可操作來在所 述自組網被建立之后，在所述參與者上啟動注冊器應用。
41. 如權利要求24所述的設備，其中，所述控制器還配置為在所述 設備被配置作為所述注冊器的情況下將所述設備的信標競爭窗口設置為0 和10時隙之間的值，所述設備配置為根據所設置的信標競爭窗口來發(fā)送 信標。
42. 如權利要求24所述的設備，其中，所述控制器還配置為在所述 設備被配置作為所述注冊器的情況下將所述設備的信標競爭窗口設置為0 和5時隙之間的值，所述設備將根據所設置的信標競爭窗口來發(fā)送信標。
43. 如權利要求24所述的設備，還包括適合于接收所述第一動作的 按鈕。
44. 如權利要求24所述的設備，還包括適合于接收表示所述第一動 作的語音命令的音頻接口。
45. 如權利要求29所述的設備，其中，所述控制器還可操作來響應 于第二動作而使所述注冊器退出所述空閑模式。
46. —種在第一設備與第二設備之間形成無線自組網的方法，該方法 包括開啟所述第一設備；開啟所述第二設備；啟動所述第一設備上的第一定時器；啟動所述第二設備上的第二定時器；在所述第一定時器的經過時間到達預定時間之前按下所述第一設備上 的按鈕，以將所述第一設備配置作為參與者；在所述第二定時器的經過時間到達所述預定時間之前避免按下所述第 二設備上的按鈕，以將所述第二設備配置作為注冊器；減小所述第二設備的信標競爭窗口 ；根據減小的信標競爭窗口從所述第二設備發(fā)送信標；經由所述第一設備截獲所發(fā)送的信標，從而使得所述第一設備能夠發(fā) 現所述第二設備；在所述第一設備和第二設備之間執(zhí)行握手操作；以及形成所述自組網。
全文摘要
一種管理自組WLAN的操作的協議使得WLAN中的每個設備可被配置作為注冊器和/或參與者。因此，每個設備是可配置的，以支持注冊器操作模式及參與者操作模式兩者。響應于時間所驅動的用戶動作，設備可被配置為進入注冊器模式或參與者模式。當處于注冊器模式時，設備通過將其信標競爭窗口設置為相對很小的值而進入積極信標發(fā)送階段。積極信標發(fā)送增大了注冊器被參與者發(fā)現的可能性?？蛇x地，設備可以通過在LCD面板上顯示選項來提示用戶在注冊器操作模式與參與者操作模式之間進行選擇。
文檔編號G06F15/16GK101523376SQ200780037626
公開日2009年9月2日 申請日期2007年8月7日 優(yōu)先權日2006年8月8日
發(fā)明者卡皮爾·查巴拉 申請人:馬維爾國際貿易有限公司