用于發(fā)現(xiàn)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線設(shè)備的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種用于使用循環(huán)時(shí)間間隔T來(lái)同步無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線服務(wù)或者應(yīng)用的發(fā)現(xiàn)的方法，其中無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無(wú)線設(shè)備能夠處于多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)之一。該方法包括從多個(gè)時(shí)間狀態(tài)之中選擇一時(shí)間狀態(tài)、支持給定的服務(wù)或者應(yīng)用的第一無(wú)線設(shè)備在選擇的時(shí)間狀態(tài)、在循環(huán)時(shí)間間隔T期間執(zhí)行一次發(fā)現(xiàn)，并且在循環(huán)時(shí)間間隔T中的相應(yīng)循環(huán)時(shí)間間隔T中重復(fù)以上步驟直至已經(jīng)選擇了所有多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】用于發(fā)現(xiàn)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線設(shè)備的方法和裝置
[0001] 有關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求對(duì)通過引用將公開內(nèi)容完全結(jié)合于此、提交于2012年1月30日的美 國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/592, 121號(hào)的權(quán)益。

【技術(shù)領(lǐng)域】

【背景技術(shù)】
[0003] 這里提供的【背景技術(shù)】描述是為了一般地呈現(xiàn)公開內(nèi)容的情境。在這一【背景技術(shù)】章 節(jié)中描述該工作的程度上，當(dāng)前署名的發(fā)明人的工作以及該描述的可以在提交時(shí)未另外限 定為現(xiàn)有技術(shù)的方面既未明確地也未暗示地承認(rèn)為相對(duì)于本公開內(nèi)容的現(xiàn)有技術(shù)。
[0004] 無(wú)線發(fā)現(xiàn)是如下過程，具有Wi-Fi功能的移動(dòng)設(shè)備、比如蜂窩電話、膝上型計(jì)算 機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等（統(tǒng)稱為"站"）通過該過程對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)定位并且最終相互定位而且與無(wú) 線網(wǎng)絡(luò)連接并且最終相互連接。通常，這需要無(wú)線設(shè)備連接到無(wú)線接入點(diǎn)（AP)、比如路由 器。無(wú)線發(fā)現(xiàn)也越來(lái)越用來(lái)在所謂對(duì)等到對(duì)等、P2P或者自組織網(wǎng)絡(luò)通信中直接連接兩個(gè) 或者更多無(wú)線設(shè)備而無(wú)居間繼而點(diǎn)。無(wú)線發(fā)現(xiàn)也可以稱為已經(jīng)連接到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或者 多個(gè)設(shè)備的服務(wù)重新發(fā)現(xiàn)過程。在這一第三場(chǎng)景中，設(shè)備優(yōu)先級(jí)的改變、比如需要打印文檔 可以驅(qū)動(dòng)在網(wǎng)絡(luò)上的無(wú)線設(shè)備尋找與也在網(wǎng)絡(luò)上的不同無(wú)線設(shè)備（例如打印服務(wù)器）的新 連接。在這些境況中的任何境況中，在無(wú)線設(shè)備尋找新連接時(shí)，無(wú)線設(shè)備可以先探測(cè)網(wǎng)絡(luò)并 且監(jiān)聽對(duì)探測(cè)的響應(yīng)，或者無(wú)線設(shè)備可以監(jiān)聽信標(biāo)信號(hào)以進(jìn)行響應(yīng)。
[0005] 遺存無(wú)線發(fā)現(xiàn)方法已經(jīng)簡(jiǎn)單地保持每個(gè)無(wú)線設(shè)備在幾乎持續(xù)發(fā)現(xiàn)（例如監(jiān)聽或 者探測(cè)）狀態(tài)中。這一方式造成幾乎即時(shí)發(fā)現(xiàn)新無(wú)線設(shè)備、但是這樣做的代價(jià)是增加功率 消耗和總效率。甚至更糟糕的是，該構(gòu)架關(guān)于可以何時(shí)派發(fā)或者派發(fā)多少查詢/響應(yīng)進(jìn)行 限制或者規(guī)定，而結(jié)果是網(wǎng)絡(luò)擁塞可能很快形成。這一問題在特別擁擠的區(qū)域、比如體育/ 娛樂場(chǎng)所和市區(qū)環(huán)境中加劇，其中尋找新連接的設(shè)備可能引起來(lái)自在范圍內(nèi)的任何其它無(wú) 線設(shè)備的響應(yīng)從而造成確實(shí)數(shù)以千計(jì)的答復(fù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本公開內(nèi)容的方面涉及一種高效無(wú)線發(fā)現(xiàn)過程。這里描述的技術(shù)為由許多移動(dòng)設(shè) 備構(gòu)成的環(huán)境潛在地提供擁塞預(yù)防和功率效率的顯著改進(jìn)。在這一場(chǎng)景中，設(shè)備通常將不 具有在先關(guān)聯(lián)或者公共配置。在一些實(shí)施例中，假設(shè)設(shè)備可以確定時(shí)間并且發(fā)起同步行為。
[0007] 在一個(gè)實(shí)施例中，連接到網(wǎng)絡(luò)（例如未搜索支持的應(yīng)用或者服務(wù)）的有功率約束 的設(shè)備（比如移動(dòng)電話或者平板計(jì)算機(jī)）多數(shù)時(shí)間保持在功率減少的狀態(tài)中?；趦?nèi)部時(shí) 鐘，設(shè)備可以喚醒并且僅在選擇的時(shí)間期間和在指定的頻率參與發(fā)現(xiàn)過程。因此，在給定的 時(shí)間間隔T期間，給定的無(wú)線設(shè)備A可以在特定組合、比如：（時(shí)間狀態(tài)，頻率狀態(tài)）=(t a， Φ3)執(zhí)行無(wú)線發(fā)現(xiàn)。設(shè)備然后可以在后續(xù)時(shí)間間隔T1切換成不同組合（這里稱為"時(shí)間狀 態(tài)/頻率狀態(tài)跳躍"）、例如（t a，(K)、（tb，Φ3)或者（tb，(Κ)。設(shè)備繼續(xù)在每個(gè)后續(xù)時(shí)間間 隔1^選擇不同組合直至已經(jīng)選擇每個(gè)（時(shí)間狀態(tài)，頻率狀態(tài)）組合至少一次而無(wú)重復(fù)。
[0008] 對(duì)照而言，希望進(jìn)行新連接的無(wú)線設(shè)備B可以選擇單個(gè)（tn，Φη)組合并且跨越連 續(xù)系列后續(xù)間隔保持這樣的組合。由于設(shè)備Α最終窮盡所有組合，所以設(shè)備Α將最終在組合 (t n，Φη)發(fā)現(xiàn)設(shè)備B。未尋找新連接的每個(gè)設(shè)備（例如已經(jīng)連接到網(wǎng)絡(luò)并且也未執(zhí)行服務(wù) 或者應(yīng)用重新發(fā)現(xiàn)的設(shè)備）將相似地、但是在不同序列中窮盡所有可能組合。以這一方式， 連接到執(zhí)行發(fā)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備數(shù)目在任何給定的時(shí)間有限，從而產(chǎn)生增加的功率和數(shù)據(jù)效 率。在設(shè)備Β發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)伙伴以維持希望的新連接時(shí)，設(shè)備Β有效地加入網(wǎng)絡(luò)并且可以開始 時(shí)間狀態(tài)/頻率狀態(tài)跳躍過程。
[0009] 在以上描述的過程中，如果已經(jīng)連接的設(shè)備具有優(yōu)先級(jí)改變（比如對(duì)打印服務(wù)器 定位），則設(shè)備可以簡(jiǎn)單地將它的狀態(tài)切換成尋找新連接狀態(tài)（重新發(fā)現(xiàn)過程）并且相似地 保持任意（t n，Φη)組合直至發(fā)現(xiàn)新設(shè)優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用或者服務(wù)伙伴。
[0010] 因而，公開內(nèi)容的方面涉及一種用于使用循環(huán)時(shí)間間隔Τ來(lái)同步無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú) 線服務(wù)或者應(yīng)用的發(fā)現(xiàn)，其中在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無(wú)線設(shè)備可以在多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)之一中。 根據(jù)一些實(shí)施例，該方法包括從多個(gè)時(shí)間狀態(tài)之中選擇一時(shí)間狀態(tài)、由支持給定的服務(wù)或 者應(yīng)用的第一無(wú)線設(shè)備以選擇的時(shí)間狀態(tài)、在循環(huán)時(shí)間間隔Τ期間執(zhí)行一次發(fā)現(xiàn)，以及在 循環(huán)時(shí)間間隔Τ中的相繼循環(huán)時(shí)間間隔中重復(fù)以上步驟直至已經(jīng)選擇所有多個(gè)預(yù)定時(shí)間 狀態(tài)。
[0011] 根據(jù)本方法的其它方面，在循環(huán)時(shí)間間隔τ中的每個(gè)循環(huán)時(shí)間間隔Τ內(nèi)、在每個(gè)其 中不執(zhí)行發(fā)現(xiàn)的時(shí)間狀態(tài)期間，第一無(wú)線設(shè)備進(jìn)入或保持在睡眠模式中。更多其它方面包 括以下步驟：由搜索給定的服務(wù)或者應(yīng)用的第二無(wú)線設(shè)備以第二選擇的時(shí)間狀態(tài)、在循環(huán) 時(shí)間間隔Τ期間執(zhí)行一次發(fā)現(xiàn)；并且在每個(gè)相繼間隔使用相同第二選擇的時(shí)間狀態(tài)來(lái)重復(fù) 先前執(zhí)行步驟直至第二無(wú)線設(shè)備已經(jīng)對(duì)給定的服務(wù)或者應(yīng)用定位。在一些實(shí)施例中，第二 無(wú)線設(shè)備未在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用具有多個(gè)頻率狀態(tài)的頻率集Φ，并且第一無(wú)線設(shè) 備以選擇的時(shí)間狀態(tài)和選擇的頻率狀態(tài)的組合、在循環(huán)時(shí)間間隔Τ期間執(zhí)行一次發(fā)現(xiàn)，并 且第一無(wú)線設(shè)備在每個(gè)相繼間隔Τ選擇時(shí)間狀態(tài)和頻率狀態(tài)的不同組合直至已經(jīng)選擇了 多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)和頻率集Φ的頻率狀態(tài)的所有可能組合。在另一實(shí)施例中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使 用具有多個(gè)頻率狀態(tài)的頻率集Φ，并且第二無(wú)線設(shè)備以第二選擇的時(shí)間狀態(tài)和頻率狀態(tài)的 組合、在循環(huán)時(shí)間間隔Τ期間執(zhí)行一次發(fā)現(xiàn)，并且第二無(wú)線設(shè)備在每個(gè)相繼間隔Τ選擇第二 選擇的時(shí)間狀態(tài)和頻率狀態(tài)的相同組合直至第二無(wú)線設(shè)備已經(jīng)對(duì)服務(wù)或者應(yīng)用定位。在一 個(gè)方面中，為每個(gè)間隔τ隨機(jī)確定時(shí)間狀態(tài)和頻率狀態(tài)的組合。在另一實(shí)施例中，為第二無(wú) 線設(shè)備隨機(jī)確定時(shí)間狀態(tài)和頻率狀態(tài)的組合。
[0013] 一些實(shí)施例涉及到以上指出的方法，其中第一無(wú)線設(shè)備是具有隨機(jī)種子值的組的 成員，并且基于隨機(jī)種子值選擇第一無(wú)線設(shè)備的時(shí)間狀態(tài)和/或頻率狀態(tài)的組合。在其它 實(shí)施例中，組的成員的隨機(jī)種子值相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，第二無(wú)線設(shè)備基于定位的服務(wù)或 者應(yīng)用加入組。為了窮盡時(shí)間狀態(tài)和/或頻率狀態(tài)的所有可能組合而需要的間隔Τ的數(shù)目 可以是素?cái)?shù)。
[0014] 一些方面也涉及到使從多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)之中選擇時(shí)間狀態(tài)的順序隨機(jī)，并且在 一些方面中，選擇的時(shí)間狀態(tài)直至已經(jīng)選擇多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)中的所有其它時(shí)間狀態(tài)才被 重新選擇。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 將參照附圖具體描述本公開內(nèi)容的作為示例提供的各種實(shí)施例，在附圖中，相似 標(biāo)號(hào)表示相似設(shè)備，并且在附圖中：
[0016] 圖1A圖-1C示出根據(jù)公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的如1A)監(jiān)聽站（信標(biāo)接入點(diǎn)）、1B) 探測(cè)站（監(jiān)聽接入點(diǎn)）和1C)自組織（對(duì)等到對(duì)等）配置所執(zhí)行的服務(wù)或者應(yīng)用發(fā)現(xiàn)過程 的圖；
[0017] 圖2示出根據(jù)（列I)遺存方法、（列II-III)公開的備選和（列IV-VI)公開內(nèi) 容的示例實(shí)施例的各種發(fā)現(xiàn)算法；
[0018] 圖3A和圖3B在3A) 1維和3B)2維狀態(tài)圖中圖示根據(jù)公開內(nèi)容的一個(gè)示例實(shí)施例 的發(fā)現(xiàn)過程；
[0019] 圖4圖示用于4A)1維和4B) 2維狀態(tài)圖的廣義大小的根據(jù)公開內(nèi)容的一個(gè)示例實(shí) 施例的發(fā)現(xiàn)過程；
[0020] 圖5是圖示根據(jù)公開內(nèi)容的一個(gè)示例實(shí)施例的用于連接到網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線站（支持特 定服務(wù)或者應(yīng)用）執(zhí)行服務(wù)或者應(yīng)用發(fā)現(xiàn)的方法的示例框圖；
[0021] 圖6是圖示根據(jù)公開內(nèi)容的一個(gè)示例實(shí)施例的用于尚未連接到網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線站（在 搜索特定服務(wù)或者應(yīng)用中）執(zhí)行服務(wù)或者應(yīng)用發(fā)現(xiàn)的方法的示例框圖；以及
[0022] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的適合用于存儲(chǔ)和/或執(zhí)行程序代碼的設(shè)備的 示例框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023] 參照以下附圖和描述具體描述公開內(nèi)容。各圖中的部件未必按比例、代之以著重 于舉例說(shuō)明本發(fā)明的原理。另外，在各圖中，相似標(biāo)號(hào)貫穿不同視圖表示相似對(duì)應(yīng)部分或者 設(shè)備。
[0024] 在本公開內(nèi)容中，在如2個(gè)一樣少的對(duì)等站已經(jīng)相互建立連接時(shí)建立網(wǎng)絡(luò)。在這 一境況中，一個(gè)站將已經(jīng)是"支持"給定的服務(wù)或者應(yīng)用的站，而另一個(gè)站將已經(jīng)"在搜索" 這一服務(wù)或者應(yīng)用"中"。由于多個(gè)站可以在搜索公共服務(wù)、比如因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中，所以頻繁存 在許多站嘗試與唯一服務(wù)支持站連接的情形。在這一情況下，在發(fā)現(xiàn)過程期間將服務(wù)支持 站視為"連接到網(wǎng)絡(luò)"而服務(wù)尋找站視為"（尚）未連接到網(wǎng)絡(luò)"有時(shí)更有意義。由于這兩 個(gè)術(shù)語(yǔ)在描述相同情形時(shí)具有獨(dú)立效用，所以任一術(shù)語(yǔ)可以用來(lái)貫穿公開內(nèi)容表達(dá)相同情 形。
[0025] 用于發(fā)現(xiàn)附近無(wú)線設(shè)備的當(dāng)前無(wú)線機(jī)制通常通過如圖1B中所示活躍探測(cè)或者通 過如在圖1C中描繪的自組織配置的組合來(lái)基于如在圖1中描繪的那樣監(jiān)聽某個(gè)形式的信 標(biāo)或者通報(bào)消息。
[0026] 如圖1A中所示，在短規(guī)律間隔（例如每20ms-1000ms -次）發(fā)送802. 11中的信 標(biāo)。通過這一方法的無(wú)線發(fā)現(xiàn)需要設(shè)備之一（在圖1中為接入點(diǎn)APJ連續(xù)地發(fā)送這一通 報(bào)消息并且監(jiān)聽響應(yīng)。信標(biāo)間隔通常相當(dāng)短以允許監(jiān)聽這一消息的設(shè)備在相對(duì)短時(shí)間內(nèi)發(fā) 現(xiàn)信標(biāo)信號(hào)。不可能顯著延長(zhǎng)這一時(shí)段而不要求監(jiān)聽信標(biāo)的設(shè)備也延長(zhǎng)該設(shè)備必須在信道 上保持活躍（監(jiān)聽）的時(shí)間。
[0027] 如圖1B中所示，使用活躍請(qǐng)求/響應(yīng)發(fā)現(xiàn)（比如802. 11探測(cè)請(qǐng)求/響應(yīng)）的設(shè) 備發(fā)送出請(qǐng)求，并且適當(dāng)對(duì)等設(shè)備（在圖1B中同樣為接入點(diǎn)APJ對(duì)請(qǐng)求做出響應(yīng)。這一 類機(jī)制需要監(jiān)聽設(shè)備總是接通和監(jiān)聽。
[0028] 圖1C圖示組合探測(cè)和監(jiān)聽方案二者的設(shè)備的在自治站之間的通用對(duì)等到對(duì)等無(wú) 線發(fā)現(xiàn)方案。
[0029] 圖2圖示以下進(jìn)一步描述的各種無(wú)線發(fā)現(xiàn)方案。在每列I-VI中，每個(gè)無(wú)線設(shè)備 A-D可以以時(shí)間狀態(tài)0-18中的任何時(shí)間狀態(tài)執(zhí)行無(wú)線發(fā)現(xiàn)，其中在每列中的時(shí)間從上至下 繼續(xù)。無(wú)線設(shè)備A-D中的每個(gè)無(wú)線設(shè)備支持給定的服務(wù)或者應(yīng)用；即被視為連接到網(wǎng)絡(luò)而 未尋找新連接。
[0030] 例如圖2的列I圖示無(wú)任何進(jìn)一步邏輯調(diào)度的在圖1A-1C中描述的無(wú)線機(jī)制（監(jiān) 聽站、監(jiān)聽接入點(diǎn)或者自組織（ad-hoc))中的任何無(wú)線機(jī)制。如圖2的列I中所示，四個(gè)無(wú) 線設(shè)備A-D中的每個(gè)無(wú)線設(shè)備以無(wú)省略的每個(gè)時(shí)間狀態(tài)0-18執(zhí)行無(wú)線發(fā)現(xiàn)。因此，每個(gè)框 A-D、0-18有影線從而代表每個(gè)設(shè)備在每個(gè)時(shí)間間隔的持久發(fā)現(xiàn)活動(dòng)。
[0031] 這一低效率的原因歸因于遺存構(gòu)架策略，這些遺存構(gòu)架策略主要關(guān)注以功率和消 息發(fā)送效率為代價(jià)盡可能快地連接該無(wú)線設(shè)備與其它無(wú)線設(shè)備。因此，如果新設(shè)備E嘗試 加入或者現(xiàn)有設(shè)備（比如C)尋找新連接，則請(qǐng)求將幾乎即時(shí)被重視。這一策略在無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 稀疏并且相對(duì)空置時(shí)產(chǎn)生令人印象深刻的網(wǎng)絡(luò)性能、但是在升級(jí)至如今司空見慣的大型、 重疊、擁擠網(wǎng)絡(luò)時(shí)造成糟糕的低效率和網(wǎng)絡(luò)擁塞。
[0032] -種用于減少交換的消息平均數(shù)量的可能解決方案是簡(jiǎn)單地增加在信標(biāo)或者探 測(cè)之間的時(shí)間間隔。仍然在圖2的列I中描繪這一情形，但是現(xiàn)在在略微更長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的 時(shí)間狀態(tài)0-18中包含相同活動(dòng)數(shù)量。盡管這一方式通過降低每分鐘查詢/響應(yīng)循環(huán)數(shù)量 來(lái)造成減少平均消息擁塞，但是它仍然功率效率低，因?yàn)楸O(jiān)聽設(shè)備簡(jiǎn)單地監(jiān)聽更長(zhǎng)時(shí)間段。 甚至更糟糕的是，雖然每個(gè)設(shè)備更低頻率地傳輸消息，但是在查詢/響應(yīng)循環(huán)出現(xiàn)時(shí)交換 的消息總數(shù)未減少。
[0033] 第二解決方案可以是確切地如以上描述的那樣執(zhí)行無(wú)線發(fā)現(xiàn)、但是并非增加在信 標(biāo)/探測(cè)之間的間隔時(shí)間、代之以對(duì)于在發(fā)現(xiàn)時(shí)間狀態(tài)之后的某個(gè)數(shù)目的時(shí)間狀態(tài)全部 "關(guān)斷"（即無(wú)線設(shè)備進(jìn)入睡眠模式）。這是圖2的列II中所示情形，該列圖示在實(shí)線表示 的給定的間隔T內(nèi)的三個(gè)可能時(shí)間狀態(tài)（η = 3)?，F(xiàn)在已經(jīng)減少消息平均數(shù)目（如以上所 示）并且已經(jīng)創(chuàng)造一種功率效率更高的解決方案（因?yàn)槊總€(gè)設(shè)備未簡(jiǎn)單地"接通"更久）。 然而在t = 0, 3,6...交換的消息總數(shù)仍然遭受擁塞問題，因?yàn)閷?duì)在這些時(shí)間狀態(tài)對(duì)交換的 消息數(shù)目沒有限制。
[0034] 在圖2的列III中描繪第三解決方案。在這一解決方案中，每個(gè)設(shè)備A-D具有在 任何給定的時(shí)間狀態(tài)以執(zhí)行無(wú)線發(fā)現(xiàn)的某個(gè)概率P d(在列III中為Pd = 1/3)。這解決目 前討論的所有問題：站在"關(guān)斷"狀態(tài)中花費(fèi)它們的多數(shù)時(shí)間，這節(jié)省功率，并且在任何給定 的時(shí)間，交換的消息數(shù)目?jī)H限于"接通"的站。
[0035] 然而這一方式引入新問題。最大問題可能是站隨機(jī)執(zhí)行發(fā)現(xiàn)，這意味著關(guān)于給定 的站何時(shí)執(zhí)行發(fā)現(xiàn)無(wú)統(tǒng)一性并且未保障發(fā)現(xiàn)將在指定的時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)。相關(guān)地，這并未禁 止站低效率執(zhí)行發(fā)現(xiàn)；即在行中多次或者僅在時(shí)間上近間隔。
[0036] 在圖2的列IV中以及在圖3A和圖4A中圖示根據(jù)公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的第四 解決方案。在以下進(jìn)一步描述的這一解決方案中，確定由η個(gè)離散時(shí)間狀態(tài)構(gòu)成的時(shí)間間 隔Τ。Τ由在t = 0,3,6...的粗或者細(xì)實(shí)線表示。對(duì)于給定的設(shè)備Α，僅有限數(shù)目的組合 (η)有可能。因此在時(shí)間nT，將已經(jīng)窮盡用于設(shè)備A的所有可能組合，其中假設(shè)未重復(fù)或者 省略狀態(tài)。這一 ,清形僅由間隔開nT = 3T的實(shí)線表示，因?yàn)閷㈩A(yù)計(jì)η = 3。
[0037] 例如在圖2的列IV和圖3Α中，確定Τ由3個(gè)時(shí)間狀態(tài)（η = 1、2或者3)構(gòu)成。流 逝的Τ由在時(shí)間狀態(tài)t = 3、6、9...等上方的實(shí)線表示。每個(gè)無(wú)線設(shè)備在每個(gè)Τ期間執(zhí)行 無(wú)線發(fā)現(xiàn)確切地一次并且可以在其它時(shí)間狀態(tài)期間進(jìn)入待機(jī)或者睡眠模式。除了設(shè)備直至 已經(jīng)窮盡所有可能狀態(tài)才可以在先前選擇的相同狀態(tài)在后續(xù)T中重復(fù)無(wú)線發(fā)現(xiàn)之外，設(shè)備 選擇的時(shí)間狀態(tài)、即η = 1、2或者3可以隨機(jī)。這一過程也稱為"混洗"，因?yàn)檫@是⑶播放 器用來(lái)未必按照順序（除了偶然之外）播放在盤上的所有軌道而未重復(fù)或者省略任何軌道 的"混洗"過程。
[0038] 因此，在圖2的列IV和圖3Α中的第一間隔Τ開始時(shí)，設(shè)備Α可以等概率選擇η = 1、2或者3。設(shè)備Α對(duì)于第一時(shí)間間隔Τ(0彡t彡2)在時(shí)間t = 0任意選擇η = 1。在下 一 Τ間隔期間（3彡t彡5)，設(shè)備Α現(xiàn)在限于僅選擇η = 2或者3并且在時(shí)間t = 5任意選 擇η = 3。在第三間隔6 (6 < t < 8)期間，設(shè)備A沒有選擇；它現(xiàn)在在時(shí)間t = 7必須選 擇僅有剩余狀態(tài)η = 2。這對(duì)于設(shè)備B-D同樣成立。
[0039] 在第三間隔Τ結(jié)束時(shí)，每個(gè)設(shè)備A-D已經(jīng)選擇一次每個(gè)可能狀態(tài)。在列IV中，這 (任意）如下：A - (1，3,2)、B - (2,3，1)、C - (1，2,3)和 D - (3,2，1)。如先前描述的那 樣，這是時(shí)間間隔nT = 3T的意義；它是每個(gè)設(shè)備已經(jīng)選擇一次所有可能狀態(tài)并且因此重新 開始該過程的時(shí)間。
[0040] 在以上描述中，僅考慮已經(jīng)連接到網(wǎng)絡(luò)而未尋找新連接的設(shè)備。也就是說(shuō)，設(shè)備尚 未實(shí)際請(qǐng)求新連接。如果假設(shè)設(shè)備Ε現(xiàn)在希望加入網(wǎng)絡(luò)，則它僅需選擇一時(shí)間狀態(tài)、比如η =2并且跨越所有3個(gè)Τ間隔保持這一時(shí)間狀態(tài)以保證每個(gè)連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A-D將截至?xí)r 間t = 3Τ = 9已經(jīng)自行執(zhí)行發(fā)現(xiàn)。設(shè)備Ε選擇時(shí)間狀態(tài)也可以隨機(jī)或者可以來(lái)自內(nèi)部存 儲(chǔ)或者無(wú)線檢測(cè)到的參數(shù)或者值以最小化設(shè)備的搜索時(shí)間。類似地，如果現(xiàn)有設(shè)備、比如C 請(qǐng)求新連接（比如對(duì)于已經(jīng)突然變成優(yōu)先的不同設(shè)備），則它僅需選擇固定η值以保障設(shè)備 A、Β和D將截至?xí)r間t = 3Τ = 9已經(jīng)各自執(zhí)行發(fā)現(xiàn)。
[0041] 向以上描述的解決方案賦予的又一希望的性質(zhì)是使η為中等大小的素?cái)?shù)（比如 17)。這樣的參數(shù)在本領(lǐng)域中被熟知在統(tǒng)計(jì)上造成更少不希望的沖突，因?yàn)槠渌h(huán)境序列將 僅在1、素?cái)?shù)本身及其倍數(shù)精確切地重疊 。（η = 100可以與周期為1、2、5、10、20、25、50和 100的其它環(huán)境序列重合，而η = 97僅與周期1、97重疊，而與97的倍數(shù)重疊是不可能出現(xiàn) 的。）
[0042] 在圖2的列V中以及在圖3Β和圖4Β中描繪第五和進(jìn)而更多魯棒解決方案。在這 一解決方案中，向可能狀態(tài)組合添加頻率這一第二維度。在圖2的列V和VI中，第一頻率由 深色影線框表示，而與第一頻率不同的第二頻率被表示為更淺色影線框?，F(xiàn)在設(shè)備Α可以 選擇給定的時(shí)間狀態(tài)兩次（例如深色影線的在t = 6的η = 1和淺色影線的在t = 9的η =1)，只要它獲取兩個(gè)可能頻率狀態(tài)之一，那么另一可能頻率狀態(tài)在相同時(shí)間狀態(tài)中。通過 擴(kuò)展，對(duì)于更大頻率狀態(tài)全體，站只要它在每個(gè)后續(xù)間隔Τ連續(xù)地獲取非重復(fù)頻率狀態(tài)值 就可以占用給定的時(shí)間狀態(tài)。在數(shù)學(xué)上，添加第二維度（頻率或者別的維度）增加狀態(tài)-空 間的數(shù)目并且因此增加組合的數(shù)目，其結(jié)果是可以容納更大數(shù)目的用戶。如圖4B中所示， 狀態(tài)圖現(xiàn)在一般為2D狀態(tài)陣列（注意圖2的列V僅反映2個(gè)頻率值f p和4個(gè)時(shí)間狀態(tài)值 nm)。
[0043] 通過使第二維度為頻率，可以甚至進(jìn)一步繼續(xù)并且可以選擇用僅憑時(shí)間不可用的 各種創(chuàng)造性的方式添加狀態(tài)組合。例如可以選擇添加多于2個(gè)維度（n、f、Φ、Θ、...）或 者根據(jù)處理選擇可以簡(jiǎn)單地添加多于2D狀態(tài)空間（η、這是因?yàn)樵谔砑宇l率時(shí) 單個(gè)頻率"狀態(tài)"可以實(shí)際由（1)在預(yù)定時(shí)間的兩個(gè)（或者更多）頻率值之間的頻率跳躍、 (2)以多于一種方式調(diào)制單個(gè)頻率信號(hào)或者（3)使用許多多個(gè)相異狀態(tài)頻率構(gòu)成。例如一 個(gè)實(shí)現(xiàn)方式可以使用8個(gè)相異頻率值以將2D狀態(tài)空間擴(kuò)展成（11，&47)。然而不同實(shí)現(xiàn)方 式可以將8個(gè)頻率中的每個(gè)頻率視為3位二進(jìn)制串（000至111)并且將新的8位維度與每 個(gè)新頻率"跳躍"的級(jí)聯(lián)相加加在一起。通過級(jí)聯(lián)位串并且建立處理規(guī)則（例如每維度有 32位的5個(gè)維度），對(duì)添加的維度或者維度狀態(tài)空間并且因此對(duì)公開的方法可以如何容納 設(shè)備無(wú)限制。然而在某點(diǎn)，時(shí)間可能變成考慮，因?yàn)檎?qǐng)求新連接的設(shè)備仍然必須等待直至適 當(dāng)?shù)闹С謶?yīng)用/服務(wù)的站在它的特定請(qǐng)求狀態(tài)執(zhí)行發(fā)現(xiàn)。
[0044] 在判決用于向給定的網(wǎng)絡(luò)添加狀態(tài)-空間組合的具體調(diào)制方案和頻率集時(shí)，添加 的考慮可以是保持迭代總數(shù)Τ等于ρΤ，其中ρ出于以上描述的原因而為中等大小的素?cái)?shù)。
[0045] 并入來(lái)自先前解決方案的每個(gè)設(shè)備的第六解決方案向算法添加組的建立。組可以 基于該組的構(gòu)成成員的任何公共保持的性質(zhì)或者特點(diǎn)來(lái)聚集和協(xié)調(diào)、或者可以通過與網(wǎng)絡(luò) 的需要、或者目標(biāo)相適的任何另外適當(dāng)?shù)慕M織參數(shù)、或者算法，來(lái)形成。由于添加頻率維度 賦予向可用組合空間非并行添加，所以添加組賦予非并行效率工具。原因是因?yàn)榻M可以被 構(gòu)造為進(jìn)一步劃分和優(yōu)化相異用戶組合并且可以在不同面向目標(biāo)的算法（最小化總功率、 最小化平均交換消息等）中與外部處理參數(shù)進(jìn)一步組合。也可以基于已知服務(wù)或者應(yīng)用與 預(yù)定種子值結(jié)合使用組，從而協(xié)調(diào)來(lái)自現(xiàn)有組成員的新連接請(qǐng)求以最小化直至估計(jì)的組發(fā) 現(xiàn)的等待時(shí)間量。圖2的列VI示出采樣時(shí)間片而設(shè)備A、Β和設(shè)備C、D形成兩個(gè)分離組。
[0046] -個(gè)組實(shí)現(xiàn)方式可以如下：觀察到用戶優(yōu)先使用文本消息發(fā)送或者即時(shí)消息發(fā) 送、但是很少是各自的組合。形成組X這一文本消息發(fā)送組，并且向每個(gè)組成員分配不同 隨機(jī)、但是間隔近的種子值。因而組X的成員往往選擇它們的"隨機(jī)"狀態(tài)空間組合（n，f) 在一起很近，從而形成狀態(tài)空間'聚類'。這對(duì)于組Y這一即時(shí)消息發(fā)送組成立，但是它的 間隔近的隨機(jī)種子值與組X的隨機(jī)種子值被適當(dāng)間隔?，F(xiàn)在并非讓網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)最大組（組 X和組Y)在相同時(shí)間或者甚至接近相同時(shí)間執(zhí)行發(fā)現(xiàn)，可以通過明智地選擇相應(yīng)種子值和 隨機(jī)化算法來(lái)保證它們的發(fā)現(xiàn)聚類未重疊。因此，網(wǎng)絡(luò)僅需能夠支持在任何給定的時(shí)間執(zhí) 行發(fā)現(xiàn)的單組用戶。如果尋找支持文本消息發(fā)送的新連接的新無(wú)線設(shè)備D發(fā)現(xiàn)組X的成員 P，則Q可以與P直接連接和/或可以基于這一公共保持/共享的服務(wù)加入組X。
[0047] 以上描述的組算法的一個(gè)變化可以是向每個(gè)組成員指派確切、相同（有別于間隔 近）種子值。這一方式可以優(yōu)選用于同步許多更小組的活動(dòng)或者用于保持組活動(dòng)被同步更 長(zhǎng)時(shí)間段。
[0048] 又一實(shí)現(xiàn)方式可以是基于用戶運(yùn)行的應(yīng)用自發(fā)地形成組。在這一境況中，可以自 發(fā)地形成由運(yùn)行某個(gè)（另外罕見）醫(yī)學(xué)應(yīng)用的用戶構(gòu)成的組。（這樣的境況可以例如在招 待集會(huì)的酒店出現(xiàn)。）組因此向無(wú)線網(wǎng)絡(luò)提供可適配性層面，從而允許響應(yīng)于不斷改變的用 戶群體而動(dòng)態(tài)修改發(fā)現(xiàn)性質(zhì)。
[0049] 圖5是概括用于支持給定的服務(wù)或者應(yīng)用的無(wú)線站（即連接到網(wǎng)絡(luò)）的示例服務(wù) 或者應(yīng)用發(fā)現(xiàn)過程500。該過程在步驟501開始并且繼續(xù)步驟510,其中從組成時(shí)間間隔T 的多個(gè)時(shí)間狀態(tài)隨機(jī)選擇時(shí)間狀態(tài)tsel?？刂迫缓罄^續(xù)步驟520,其中確定是否在已 經(jīng)窮盡所有可能狀態(tài)之前先前已經(jīng)選擇這一狀態(tài)。如果它是，則控制返回到S510以選擇新 tsel。如果不是，則控制繼續(xù)步驟S530。（當(dāng)然，一種可能別選配置可以是在已經(jīng)選擇每個(gè) 時(shí)間狀態(tài)之后從可用時(shí)間狀態(tài)的池消除它從而回避需要校驗(yàn)是否先前已經(jīng)選擇它。）
[0050] 在步驟530確定tsel是否對(duì)應(yīng)于當(dāng)前時(shí)間狀態(tài)。如果它不是，則無(wú)線站進(jìn)入睡眠 模式（S540)直至它是。在t sel和當(dāng)前時(shí)間狀態(tài)重合時(shí)，站在步驟S550執(zhí)行發(fā)現(xiàn)?？刂迫?后流向步驟S560,其中站恢復(fù)睡眠模式直至下一時(shí)間間隔T開始。在步驟S570確定過程是 否已經(jīng)在已經(jīng)選擇的所有可能時(shí)間狀態(tài)中告終。如果它是，則控制流向狀態(tài)S580,其中重新 初始化（或者清除）"先前選擇的"狀態(tài)池，從而無(wú)線設(shè)備現(xiàn)在可以初始地再次選擇任何時(shí) 間狀態(tài)。如果它不是，則流程簡(jiǎn)單地在步驟S510重新開始。
[0051] 圖6是概括用于尋找給定的服務(wù)或者應(yīng)用（例如未連接到網(wǎng)絡(luò)）的無(wú)線站的示例 服務(wù)或者應(yīng)用發(fā)現(xiàn)過程600。該過程在步驟601開始并且繼續(xù)步驟610,其中從組成時(shí)間間 隔T的多個(gè)時(shí)間狀態(tài)隨機(jī)選擇時(shí)間狀態(tài)t h()ld?？刂迫缓罄^續(xù)步驟620,其中站睡眠直 至下一時(shí)間間隔T開始。在步驟630,站執(zhí)行發(fā)現(xiàn)過程?？刂圃诓襟ES640、S620和S630之 間流動(dòng)而站繼續(xù)對(duì)于每個(gè)相繼時(shí)間間隔T在時(shí)間狀態(tài)t told執(zhí)行發(fā)現(xiàn)過程直至希望的服務(wù)或 者應(yīng)用被定位。一旦這已經(jīng)出現(xiàn)，無(wú)線站在步驟S650中連接到支持設(shè)備，并且該過程在步 驟S699結(jié)束。
[0052] 圖7圖示適合用于存儲(chǔ)和/或執(zhí)行用于執(zhí)行以上描述的一個(gè)或者多個(gè)過程的程序 代碼的設(shè)備700的一個(gè)實(shí)施例。無(wú)線設(shè)備700在各種實(shí)施例中可以是無(wú)線接入點(diǎn)和/或無(wú) 線站。設(shè)備700包括通過系統(tǒng)總線706耦合到存儲(chǔ)器單元704A-B的處理器702。在其它 實(shí)現(xiàn)方式中，設(shè)備700可以包括多于一個(gè)處理器，并且每個(gè)處理器可以通過系統(tǒng)總線直接 或者間接耦合到一個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)器單元。存儲(chǔ)器單元704A-B可以包括在實(shí)際執(zhí)行程序 代碼期間運(yùn)用的本地存儲(chǔ)器、體存儲(chǔ)裝置和高速緩存存儲(chǔ)器，這些高速緩存存儲(chǔ)器提供至 少一些程序代碼的暫時(shí)存儲(chǔ)以便減少必須在執(zhí)行期間從體存儲(chǔ)裝置取回代碼的次數(shù)。如圖 所示，輸入/輸出或者I/O設(shè)備708A-B (包括但不限于鍵盤、顯示器、指示設(shè)備等）耦合到 設(shè)備700。I/O設(shè)備708A-B可以直接或者通過居間I/O控制器（未示出）間接耦合到設(shè)備 700。
[0053] 在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，網(wǎng)絡(luò)適配器710耦合到設(shè)備700以使設(shè)備700能夠變成通過 通信鏈路712耦合到其它數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或者遠(yuǎn)程打印機(jī)或者存儲(chǔ)設(shè)備。通信鏈路712可以 是私用或者公用無(wú)線或者有線網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線調(diào)制解調(diào)器、線纜調(diào)制解調(diào)器和以太網(wǎng)卡僅為當(dāng) 前可用網(wǎng)絡(luò)適配器類型中的少數(shù)網(wǎng)絡(luò)適配器類型。
[0054] 盡管已經(jīng)結(jié)合作為示例提供的本公開內(nèi)容的方面的具體實(shí)施例描述這些方面，但 是可以進(jìn)行對(duì)示例的備選、修改和變化。例如以上描述的過程的一個(gè)或者多個(gè)步驟可以按 照不同順序和/或并發(fā)地被執(zhí)行而仍然實(shí)現(xiàn)希望的結(jié)果。因而如這里闡述的實(shí)施例旨在于 示例而非限制。有可以在未脫離所附權(quán)利要求的范圍時(shí)進(jìn)行的改變。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于使用循環(huán)時(shí)間間隔T來(lái)同步無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線服務(wù)或者應(yīng)用發(fā)現(xiàn)的方法， 其中在所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的無(wú)線設(shè)備能夠處于多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)之一中，所述方法包括： (i) 從所述多個(gè)時(shí)間狀態(tài)之中選擇一時(shí)間狀態(tài)； (ii) 由支持給定的服務(wù)或者應(yīng)用的第一無(wú)線設(shè)備以選擇的所述時(shí)間狀態(tài)、在所述循環(huán) 時(shí)間間隔T期間執(zhí)行一次發(fā)現(xiàn)；以及 在所述循環(huán)時(shí)間間隔T的相繼循環(huán)時(shí)間間隔T中重復(fù)以上步驟（i)、（ii)直至已經(jīng)選 擇了所有所述多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中： 在所述循環(huán)時(shí)間間隔T中的每個(gè)循環(huán)時(shí)間間隔T內(nèi)、在每個(gè)其中不執(zhí)行發(fā)現(xiàn)的時(shí)間狀 態(tài)期間，所述第一無(wú)線設(shè)備進(jìn)入或者保持睡眠模式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括： (iii) 由搜索所述給定的服務(wù)或者應(yīng)用的第二無(wú)線設(shè)備以第二選擇的時(shí)間狀態(tài)、在所 述循環(huán)時(shí)間間隔T期間執(zhí)行一次發(fā)現(xiàn)；并且 在每個(gè)相繼間隔T使用相同第二選擇的時(shí)間狀態(tài)來(lái)重復(fù)所述步驟（iii)直至所述第二 無(wú)線設(shè)備已經(jīng)對(duì)所述給定的服務(wù)或者應(yīng)用定位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述第二無(wú)線設(shè)備未在所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用具有多個(gè)頻率狀態(tài)的頻率集 Φ,并且其中： 所述第一無(wú)線設(shè)備以選擇的所述時(shí)間狀態(tài)和選擇的頻率狀態(tài)的組合、在所述循環(huán)時(shí)間 間隔T期間執(zhí)行一次發(fā)現(xiàn)，并且 所述第一無(wú)線設(shè)備在每個(gè)相繼間隔T選擇時(shí)間狀態(tài)和頻率狀態(tài)的不同組合直至已經(jīng) 選擇了所述多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)和頻率集Φ的頻率狀態(tài)的所有可能組合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用具有多個(gè)頻率狀態(tài)的頻率集 Φ,并且其中： 所述第二無(wú)線設(shè)備以所述第二選擇的時(shí)間狀態(tài)和頻率狀態(tài)的組合、在所述循環(huán)時(shí)間間 隔T期間執(zhí)行一次發(fā)現(xiàn)，并且 所述第二無(wú)線設(shè)備在每個(gè)相繼間隔T選擇所述第二選擇的時(shí)間狀態(tài)和所述頻率狀態(tài) 的相同組合直至所述第二設(shè)備已經(jīng)對(duì)所述服務(wù)或者應(yīng)用定位。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中為每個(gè)時(shí)間間隔T隨機(jī)確定時(shí)間狀態(tài)和頻率狀態(tài) 的組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中為所述第二無(wú)線設(shè)備隨機(jī)確定所述時(shí)間狀態(tài)和所 述頻率狀態(tài)的所述組合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中： 所述第一無(wú)線設(shè)備是具有隨機(jī)種子值的組的成員；并且 基于所述隨機(jī)種子值選擇所述第一無(wú)線設(shè)備的時(shí)間狀態(tài)和/或頻率狀態(tài)的組合。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中用于所述組的成員的隨機(jī)種子值相關(guān)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述第二無(wú)線設(shè)備基于定位的所述服務(wù)或者應(yīng) 用加入組。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中為了窮盡時(shí)間狀態(tài)和/或頻率狀態(tài)的所有可能組 合而需要的間隔T的數(shù)目是素?cái)?shù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中為了窮盡時(shí)間狀態(tài)和/或頻率狀態(tài)的所有可能組 合而需要的間隔Τ的數(shù)目是素?cái)?shù)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從所述多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)之中選擇時(shí)間狀態(tài)的 順序是隨機(jī)的。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中選擇的時(shí)間狀態(tài)直至所述多個(gè)預(yù)定時(shí)間狀態(tài)中 的所有其它時(shí)間狀態(tài)已經(jīng)被選擇，才被重新選擇。
【文檔編號(hào)】H04W48/18GK104067672SQ201380006449
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月30日
【發(fā)明者】P·A·蘭伯特 申請(qǐng)人:馬維爾國(guó)際貿(mào)易有限公司