對等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中同步站的選擇的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于在對等通信環(huán)境中選擇一個或多個同步站或主設(shè)備的系統(tǒng)、裝置和方法。同步站廣播周期性同步幀以通告未來的可用性窗口，設(shè)備在所述可用性窗口期間會合以進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和通信?？梢宰鳛橥秸镜脑O(shè)備對優(yōu)先值進(jìn)行通告，該優(yōu)先值指示它們對于該角色的優(yōu)先級或適用性。所有設(shè)備執(zhí)行相同算法來對優(yōu)先值進(jìn)行排序并辨識根同步站和任意數(shù)量的分支同步站；葉子設(shè)備與根同步站或分支同步站同步。該被動同步方案允許各個設(shè)備節(jié)省電力，因為它們不需要主動地發(fā)現(xiàn)其他設(shè)備和服務(wù)，并且可以在多個時間周期關(guān)閉其無線電部件而不犧牲可發(fā)現(xiàn)性。本文所提供的同步和對等通信與其它設(shè)備的要求共存，例如操作和基于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的通信。
【專利說明】對等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中同步站的選擇

【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)、裝置和方法來在同步的 對等聯(lián)網(wǎng)環(huán)境內(nèi)選擇一個或多個主設(shè)備。
[0002] 對等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議或技術(shù)允許各個節(jié)點或設(shè)備直接與其它對等實體通信，并且可以與 基于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的環(huán)境形成對比，在基于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的環(huán)境中，必要的中央節(jié)點（例如服務(wù)器、 路由器、開關(guān)、接入點）在不同節(jié)點之間傳遞通信。直接對等通信的一個優(yōu)點是其避免了通 過其他設(shè)備的通信的不必要的額外路由和處理。
[0003] 但是，現(xiàn)有對等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有減弱其可用性、可擴(kuò)展性和/或性能的局限。例如， 一些技術(shù)只提供受限的對等通信能力，因為它們著眼于基于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的方案并且因此需要 中央節(jié)點。這些環(huán)境中的對等通信需要與中央節(jié)點協(xié)商，并且可能在不共用一個共有中央 節(jié)點的設(shè)備之間是不可能的。此外，對等實體之間的通信可能受到中央節(jié)點的能力（例如 頻帶、帶寬、調(diào)制）的限制。
[0004] 由于其突出的作用，中央節(jié)點可能變得擁塞，并且因此增大通信延遲并減少該環(huán) 境內(nèi)的通信吞吐量。而且，中央節(jié)點起到單點故障的作用。即使另一節(jié)點可以接手發(fā)生故 障或丟失的中央節(jié)點的功能，但是在此之前，網(wǎng)絡(luò)可能已經(jīng)嚴(yán)重劣化。
[0005] 允許對等通信的一些其他技術(shù)要求各個節(jié)點需要顯著的功率消耗，而這對于依賴 于電池電力的設(shè)備（例如智能電話、平板電腦、膝上型電腦和筆記本計算機(jī)）而言是一個重 要的關(guān)注點。對等實體的過量功率消耗可能是由于對服務(wù)和/或其他設(shè)備的低效率發(fā)現(xiàn)、 由于不得不作為中央節(jié)點、由于對設(shè)備的收發(fā)器效率低下的使用、和/或由于其他原因而 導(dǎo)致的。例如，要求設(shè)備連續(xù)地或定期地輪詢或查詢其他設(shè)備將使其消耗相當(dāng)量的電力，尤 其是對于行進(jìn)通過不同空間區(qū)域的無線設(shè)備而言。
[0006] 另外，支持對等通信的一些聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或協(xié)議不與其它技術(shù)共存。例如，在無線環(huán)境 中，典型的對等協(xié)議的靈活性不足以與其他協(xié)議或者在應(yīng)用之間共享設(shè)備的無線電部件、 天線或頻譜（例如為了保持Bluetooth u連接）。一些對等技術(shù)還不允許多播通信，而是要 求設(shè)備單個地接觸多個對等實體，并且/或者當(dāng)環(huán)境變得更加密集地占用時不能很好地擴(kuò) 展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 在本發(fā)明的一些實施例中，提供了一種系統(tǒng)、裝置和方法，用于在多個試圖進(jìn)行對 等通信的設(shè)備中選擇一個或多個同步站。在這些實施例中，所選擇的站廣播會合調(diào)度，以對 設(shè)備進(jìn)行同步并在邏輯上將它們安排到分級結(jié)構(gòu)（例如，樹）中。
[0008] 單個根同步站或頂部主站充當(dāng)該分級結(jié)構(gòu)的根，設(shè)置會合調(diào)度，并且充當(dāng)被同步 設(shè)備的主時鐘。任何數(shù)量（即零個或更多個）分支同步站將會合調(diào)度傳播遍及整個環(huán)境， 這延伸了該分級結(jié)構(gòu)的范圍。根同步站不充當(dāng)通信的中央切換點，并且可以容易地被另一 設(shè)備替代，而對設(shè)備通信的影響很?。ㄈ绻杏绊懙脑挘?。
[0009] 每個同步站在一個或多個社交信道上發(fā)出周期性同步幀。這些同步幀為一個或多 個即將到來的設(shè)備會合辨識信道和時間。會合可以被稱為"可用性窗口"。
[0010] 同步幀還可以傳送其他信息，諸如將被設(shè)備用來將站選擇作為同步站的數(shù)據(jù)、發(fā) 出同步幀的根同步站和/或分支同步站的屬性、時間戳等。所有設(shè)備應(yīng)用相同的算法來辨 識應(yīng)該充當(dāng)同步站的那些設(shè)備。在一些具體實施中，設(shè)備應(yīng)用該算法來首先確定其是否應(yīng) 該是根同步站，然后確定其是否應(yīng)該是分支同步站。如果沒有被放置到同步站的角色中，則 其將會是分級結(jié)構(gòu)內(nèi)的葉子設(shè)備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例使用周期性同步幀來在設(shè)備之間實現(xiàn)和保 持冋步。
[0012] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例展示周期性同步幀中所辨識的可用性窗口序列 的示意圖。
[0013] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例展示無線通信環(huán)境中設(shè)備與對等實體社區(qū)同步 的流程圖。
[0014] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例展示帶外交換的示意圖。
[0015] 圖5A至?根據(jù)本發(fā)明的一些實施例示出了在一組對等通信設(shè)備內(nèi)對同步站的選 擇。
[0016] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的一些實施例展示一種用于在對等通信環(huán)境中選擇一個或多 個同步站的方法的流程圖。
[0017] 圖7A至7E根據(jù)本發(fā)明的一些實施例示出了圖6中所示的方法的執(zhí)行。
[0018] 圖8是根據(jù)本發(fā)明一些實施例的一種對等設(shè)備的框圖。
[0019] 圖9A至9B根據(jù)本發(fā)明的一些實施例示出了在對等環(huán)境中通信設(shè)備的分級集合內(nèi) 組的創(chuàng)建。
[0020] 圖10A至10C示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例的多個組的合并。

【具體實施方式】
[0021] 給出以下描述是為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)和使用本發(fā)明，并且以下描述 是在特定應(yīng)用及其要求的上下文背景下被提供的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易想到所公開的 實施例的各種修改形式，并且本文中所限定的一般性原則可應(yīng)用于其他實施例和應(yīng)用，而 不脫離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明并不旨在限于所示的實施例，而是要符合根據(jù)本文公開 的原理和特征的最廣泛范圍。
[0022] 在本發(fā)明的一些實施例中，提供了一種系統(tǒng)、裝置和方法，用于對在分級社區(qū)中工 作于對等通信環(huán)境中的設(shè)備進(jìn)行同步，同時允許在不離開該社區(qū)的情況下對設(shè)備進(jìn)行局部 分組。因此，默認(rèn)的設(shè)備分級結(jié)構(gòu)提供用于對環(huán)境中所有設(shè)備進(jìn)行同步的構(gòu)架，而各個組或 組分級結(jié)構(gòu)允許設(shè)備的局部協(xié)作，而不喪失在更大的分級結(jié)構(gòu)中與設(shè)備進(jìn)行交互的能力。
[0023] Mit
[0024] 無線通信環(huán)境可以通過任意數(shù)量的相同類型和/或不同類型的設(shè)備來表征，所述 設(shè)備諸如智能電話、平板電腦、個人數(shù)字助理、膝上型電腦和桌上型計算機(jī)等。不同的設(shè)備 將具有不同的特征，可以執(zhí)行不同的應(yīng)用程序，可能具有不同的功率級（例如電池強度）、 不同的通信需要、不同的負(fù)載（例如在處理器上、在天線上），可能以變化的信號強度被其 他設(shè)備監(jiān)聽到，等等。此外，通信環(huán)境可能是易變的，設(shè)備不斷地進(jìn)入、移動通過以及離開構(gòu) 成該環(huán)境的空間區(qū)域。
[0025] 本文中所公開的一個發(fā)明的一些實施例提供了一種協(xié)議、機(jī)制和/或過程，用 于使這樣的環(huán)境中的設(shè)備能夠相互發(fā)現(xiàn)并且直接對等地通信。這些實施例：有助于即使 在使設(shè)備和服務(wù)能夠很容易被發(fā)現(xiàn)的同時也實現(xiàn)低功率消耗；與其他通信技術(shù)（例如 Bluetooth')共存；支持多頻段操作（例如2. 4GHz和5GHz);避免網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（例如 接入點）經(jīng)常遭遇的吞吐量和延遲劣化，同時保持與基于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的技術(shù)的兼容性；如果 以及當(dāng)充當(dāng)同步站（或主設(shè)備）的設(shè)備離開該環(huán)境時，容易地且快速地恢復(fù)；并且是可擴(kuò)展 的，以適應(yīng)具有許多設(shè)備的密集環(huán)境。在下文中將描述這些和其他特征和優(yōu)點。
[0026] 在本發(fā)明的實施例中，設(shè)備被同步，從而它們在預(yù)定信道上在預(yù)定時間會合。設(shè)備 會合的時間段被稱為可用性窗口，并且所有同步站廣播或通告可用性窗口的相同或相似調(diào) 度。在可用性窗口期間，對等實體可以交換多播和/或單播數(shù)據(jù)通信，以及發(fā)現(xiàn)其他設(shè)備和 服務(wù)。設(shè)備可以延伸其在可用性窗口處的出席，以適應(yīng)與對等實體的持續(xù)通信。
[0027] -個或多個即將到來的會合的參數(shù)（例如時間和信道）經(jīng)由在一個或多個社交信 道上廣播的周期性同步幀（PSF)來進(jìn)行通信。設(shè)備被預(yù)編程為周期性地在至少一個社交信 道上進(jìn)行監(jiān)聽長達(dá)足以監(jiān)聽到至少一個PSF的時間長度。
[0028] 因此，當(dāng)設(shè)備啟動或者進(jìn)入到對等設(shè)備環(huán)境中時，該設(shè)備將調(diào)諧到預(yù)定的社交信 道并且快速地獲悉它在哪里以及何時可以與其他設(shè)備會合。如果該設(shè)備沒有監(jiān)聽到PSF，則 它將假設(shè)其應(yīng)當(dāng)充當(dāng)主設(shè)備，并且開始發(fā)布其自身的PSF以促進(jìn)與可能存在或者隨后將出 現(xiàn)的其他設(shè)備的同步。
[0029] 在一些具體實施中，同步參數(shù)（例如，即將到來的可用性窗口的調(diào)度）也可以在可 用性窗口期間被通告，從而節(jié)省設(shè)備將其無線電部件切換到社交信道以接收這些參數(shù)的花 費。設(shè)備甚至可以在不監(jiān)聽PSF、參與可用性窗口或者將其用于其他某種目的時關(guān)閉其無線 電部件。參與被同步的分級結(jié)構(gòu)的設(shè)備因此可以與該設(shè)備的另一功能（諸如基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接 或Bluetooth"鏈路）共享無線電部件、天線和/或其他通信資源。
[0030] 在對等設(shè)備社區(qū)內(nèi)，應(yīng)用選擇過程來確定誰將成為同步站并且負(fù)責(zé)對其他設(shè)備進(jìn) 行同步。所選擇的同步站的數(shù)量可以取決于存在的對等設(shè)備的數(shù)量、它們的信號強度、信號 傳播模式、工作參數(shù)等。如下面所描述的那樣，選擇或辨識同步站的過程實際上可以考慮參 與的設(shè)備的任何相關(guān)因素。
[0031] 雖然通信環(huán)境中的設(shè)備在沒有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)要求負(fù)擔(dān)的情況下進(jìn)行對等通信，但是為 了同步的目的，對同步站或主設(shè)備的選擇將在邏輯上將這些設(shè)備安排到分級結(jié)構(gòu)中。在該 分級結(jié)構(gòu)內(nèi)，根同步站（或"頂部主設(shè)備"）負(fù)責(zé)經(jīng)由其廣播的PSF所傳送的同步參數(shù)對設(shè) 備進(jìn)行整體同步。每個下級主設(shè)備（被稱為分支同步站）與該根同步站或與中間的分支同 步站同步，并且在其自身的PSF內(nèi)重新傳輸或重新封裝該根同步站的同步參數(shù)，從而延伸 所述整體同步的范圍。
[0032] 單個無線設(shè)備（例如根同步站）的無線電范圍是有限的，這通常會阻止該設(shè)備組 織超過本地區(qū)域之外的設(shè)備。需要下級分支同步站來重新廣播其同步參數(shù)允許這單個無線 設(shè)備同步分散在更大區(qū)域上的設(shè)備集合。整個社區(qū)享受所得到的有益效果（例如準(zhǔn)備好發(fā) 現(xiàn)服務(wù)和其他設(shè)備、較低的功率消耗）。
[0033] 與具有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)要求（例如經(jīng)由接入點的協(xié)調(diào)）的環(huán)境不同，由于同步站的主要 任務(wù)僅僅是傳播會合參數(shù)，所以失步站很容易被校正。例如，由丟失的同步站公布的會合調(diào) 度將簡單地在選擇替代實體期間被保持，從而使所有設(shè)備保持同步。并且，那個替代實體一 般將保持相同的調(diào)度。
[0034] 用于選擇同步站或主設(shè)備的不同算法可以在不同時間和/或在不同環(huán)境中被應(yīng) 用，但是一般都用于促進(jìn)這些目的中的任何目的或所有目的：主設(shè)備在整個環(huán)境中均勻的 空間分布、環(huán)境內(nèi)主設(shè)備的可調(diào)節(jié)的密度、以及對構(gòu)成環(huán)境的地理區(qū)域的大小的控制。
[0035] 在本發(fā)明的一些實施例中，用于選擇或辨識主設(shè)備的算法定期地執(zhí)行，以基于設(shè) 備的多種量度或?qū)傩?，確保最適當(dāng)?shù)脑O(shè)備充當(dāng)同步站。選擇過程還可以考慮在區(qū)域中已經(jīng) 存在多少同步站、給定對等設(shè)備可以監(jiān)聽多少同步站、它們距離多遠(yuǎn)（例如基于信號強度 或其他某種距離測量）等。
[0036] 與更大的默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)分開地或者與更大的默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)并行地，環(huán)境內(nèi)的設(shè)備 組可以在它們之間同步。例如，它們可以組織以共享文件或執(zhí)行公共應(yīng)用程序。組可以模 仿默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)，并且通過選擇一個或多個分支同步站（或組主設(shè)備）來保持內(nèi)部同步，其 中其他設(shè)備（即葉子或從設(shè)備）與所選擇的分支同步站同步。組根同步站（或"頂部組主 設(shè)備"）可以與附近或周圍的分級結(jié)構(gòu)的成員同步（或者試圖與其同步）。
[0037] 并非組中的所有成員都需要來自單個分級結(jié)構(gòu)。例如，在與多個分級結(jié)構(gòu)相鄰的 空間區(qū)域中，組可以從這些空間區(qū)域中兩個或更多個中獲得成員。
[0038] 在本發(fā)明的實施例中，"默認(rèn)"分級結(jié)構(gòu)是可以包括數(shù)量相對多的設(shè)備（例如給定 空間區(qū)域內(nèi)所有設(shè)備）的分級結(jié)構(gòu)。默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)的成員將具有（并且通告）匹配的"默 認(rèn)"辨識符。"組"分級結(jié)構(gòu)由私有組的成員構(gòu)成。組分級結(jié)構(gòu)的成員將具有（并且通告） 匹配的"組"辨識符。
[0039] 雖然組中的所有成員通常也將屬于默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)，但是默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)的各個成員 可以是或者可以不是任何組分級結(jié)構(gòu)的成員。默認(rèn)和組辨識符可與其它設(shè)備辨識符（例如 IP地址、MAC地址、頂EI碼、頂SI號）區(qū)分開。
[0040] 本文后面的章節(jié)根據(jù)本發(fā)明的一些實施例討論對等環(huán)境內(nèi)設(shè)備的同步以形成默 認(rèn)分級結(jié)構(gòu)、分級結(jié)構(gòu)內(nèi)同步站或主設(shè)備的選擇、默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)內(nèi)或跨多個默認(rèn)分級結(jié)構(gòu) 的設(shè)備組的組織、以及示例性的對等設(shè)備。
[0041] 設(shè)各的同步
[0042] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明一些實施例的無線通信環(huán)境內(nèi)設(shè)備的同步允許這些設(shè)備 容易地發(fā)現(xiàn)彼此、辨識可用服務(wù)以及進(jìn)行直接對等通信（單播和/或多播），而同時節(jié)省電 力資源并且與其他通信過程共存。
[0043] 設(shè)備一上線或者一移動到運行兼容協(xié)議的至少一個其他設(shè)備的范圍內(nèi)，同步就開 始，并且只要該設(shè)備在覆蓋被同步設(shè)備的空間區(qū)域內(nèi)在線（例如只要其在對等設(shè)備的范圍 內(nèi)），同步就可以被保持。
[0044] 通過同步和主設(shè)備選擇過程，設(shè)備被自動地組織到分級結(jié)構(gòu)中，其中該分級結(jié)構(gòu) 每個級別（或?qū)蛹墸┨幍耐秸荆ɑ蛑髟O(shè)備）周期性地廣播同步參數(shù)，以便實現(xiàn)和保持區(qū) 域內(nèi)設(shè)備之間的同步。周期性同步幀（PSF)是一種用于傳播同步參數(shù)的機(jī)制，并且被所有 被同步設(shè)備消費。
[0045] 周期性同步幀用于傳送信息，諸如但不限于用于對設(shè)備的時鐘進(jìn)行同步的信息、 被同步設(shè)備可以會合的一個或多個即將到來的可用性窗口的描述、以及傳輸PSF的根同步 站和分支同步站的量度或?qū)傩浴Ｔ诒景l(fā)明的其他實施例中，PSF可以包括不同的信息集合， 但是一般將包括辨識至少一個可用性窗口的標(biāo)準(zhǔn)。
[0046] 分級結(jié)構(gòu)的形成以及其中設(shè)備的同步可能受到配置或操作參數(shù)的影響，諸如但不 限于：最大深度或?qū)蛹?、PSF的周期性、同步站的數(shù)量（例如總數(shù)量和/或給定設(shè)備范圍內(nèi) 的數(shù)量）、用于選擇同步站或主設(shè)備的選擇算法、選擇算法所考慮的設(shè)備量度或?qū)傩缘鹊取?在本發(fā)明的不同實施例中，可以應(yīng)用不同的參數(shù)。
[0047] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施例使用周期性同步幀來實現(xiàn)和保持設(shè)備之間的 同步。
[0048] 在這些實施例中，周期性同步幀110(例如幀110a、110b、110n)定期地在一個或多 個社交信道120 (例如信道120a、120b、120η)上被傳輸。
[0049] 不同同步站可以在相同或不同的社交信道上傳輸周期性同步幀，并且任何給定同 步站可以使用一個或多個社交信道來傳送其PSF。單個環(huán)境中不同同步站可以使用不同社 交信道，這或許是為了避免相互干擾，因為一個主設(shè)備所使用的社交信道可能被不同主設(shè) 備用于不同目的（例如基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接），和/或出于其他某種原因。
[0050] 雖然在圖1中示出了多個社交信道120,但是在一些具體實施中，一個環(huán)境和分級 結(jié)構(gòu)中的所有主站可以使用同一社交信道。本文中所討論的社交信道和/或其他信道可以 是ΙΕΕΕ802. 11無線信道。
[0051] 在社交信道120a、120b、120η上，相應(yīng)的周期性同步幀110a、110b、110η被負(fù)責(zé)的 同步站周期性地廣播。單個信道上由單個同步站所廣播的PSF中的每一個（例如幀110a) 可以是相同的或者可以略為不同，諸如在其傳送的可用性窗口調(diào)度方面略為不同。
[0052] 雖然在圖1中，每個信道的PSF周期（PA，PB，P N)是不同的，但是在本發(fā)明的一些 實施例（其中多個社交信道被使用）中，兩個或更多個信道的PSF周期可以是相同的。一 個信道上PSF之間的示例性周期可以大約為100毫秒。不同同步站可以使用相同或不同的 PSF周期。在一些具體實施中，PSF周期的長度或持續(xù)時間可以與廣播PSF的同步站的總數(shù) 量（或者特定區(qū)域中同步站的數(shù)量）成反比例。
[0053] 在本發(fā)明的一些實施例中，在每個社交信道上，PSF周期將各不相同；但是，發(fā)布 PSF的同步站的可用性窗口周期可以是相同的。因此，在一個分級結(jié)構(gòu)內(nèi)，可以實現(xiàn)多個 PSF周期和單個可用性窗口周期。
[0054] 在傳輸PSF時，進(jìn)行發(fā)布的同步站或主設(shè)備僅僅需要將其無線電部件調(diào)諧到正確 的信道并且將其通電長達(dá)足以發(fā)送該PSF。不需要在發(fā)布PSF后仍然保持在該信道上，而是 可以關(guān)閉其無線電部件以節(jié)省電力、將其切換到另一社交信道（例如以準(zhǔn)備在另一信道上 傳輸PSF)或者將其用于其它某種目的（諸如出席可用性窗口（如下所述）、處理基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 通信等）。
[0055] 在本發(fā)明的不同實施例中，PSF可以包含示例性PSFllOx的元素的子組或超集， 或者可以包含完全不同的信息元素集。PSFllOx的同步參數(shù)（或可用性窗口參數(shù)）-信道 130、時間132和持續(xù)時間134的組合-限定被同步設(shè)備在該期間可以會合的一個可用性 窗口。信道130辨識它們將在其上會合的信道（例如802. 11無線信道），時間132辨識它 們將會合的時間，而持續(xù)時間134指出窗口的最短持續(xù)時間。
[0056] PSF的同步參數(shù)或數(shù)據(jù)可以辨識任意數(shù)量的可用性窗口（零個或更多個）。在相 同或不同社交信道上傳輸?shù)囊约坝刹煌髟O(shè)備傳輸?shù)牟煌琍SF可以辨識相同或不同的可 用性窗口。但是，在一些實施例中，根同步站所設(shè)定的同步參數(shù)（包括可用性窗口的調(diào)度或 序列）在整個分級結(jié)構(gòu)中被應(yīng)用。
[0057] PSFllOx的同步參數(shù)的時間元素132可以辨識絕對起始事件（例如基于被同步時 鐘、UTC(協(xié)調(diào)世界時）或其他某種通用基準(zhǔn)）和/或相對時間。在一些具體實施中，時間 戳字段攜帶發(fā)布PSFllOx的站的TSF(時間同步功能）。
[0058] 在本發(fā)明的一些實施例中，時間132包括進(jìn)行同步的設(shè)備用于計算可用性窗口的 起始時間的多個值。在這些實施例中，時間132可以包括被配置為指示在進(jìn)行發(fā)布的同步 站內(nèi)PSFllOx何時被形成和排隊等待傳輸（例如PSF何時被放置到傳輸緩沖中）的"目標(biāo)" 時間戳、以及被配置為指示PSF實際上何時經(jīng)由站的天線被調(diào)度的"實際"時間戳。從同步 站計算"主偏置"參數(shù)時起，PSF就被認(rèn)為形成了。
[0059] 主偏置值（作為時間132的一部分或者作為另一信息元素而也包括在PSFllOx 內(nèi)）表示從進(jìn)行發(fā)布的同步站釋放PSF時測量，進(jìn)行發(fā)布的同步站的相對于下一可用性窗 口開始的內(nèi)部偏置。換言之，主偏置測量發(fā)布同步幀的站所計算的從目標(biāo)時間戳直到可用 性窗口開始的時間周期。
[0060] 利用這些值，監(jiān)聽到發(fā)布PSFllOx的站的或與發(fā)布PSFllOx的站同步的設(shè)備可以 如下地計算相對于可用性窗口起始時間的偏置：
[0061] 偏置=主偏置-(實際時間戳-目標(biāo)時間戳）
[0062] 進(jìn)行同步的設(shè)備因此接收主偏置，并且可以根據(jù)目標(biāo)和實際時間戳來測量已經(jīng)經(jīng) 過了該主偏置時間周期的多少；其然后將經(jīng)過的時間段從主偏置中減去，以確定在可用性 窗口之前仍然剩余的時間量。
[0063] PSF11 Ox的持續(xù)時間134指示在可用性窗口期間，發(fā)布PSF11 Ox的同步站將監(jiān)聽以 及可用于通信的最少時間量。持續(xù)時間也可以應(yīng)用于被同步設(shè)備；也就是說，出席該窗口的 設(shè)備可以被要求至少在該時間周期中可用，這是從該窗口開始時算起的。
[0064] 在本發(fā)明的一些實施例中，只要至少一個站在與主設(shè)備通信，該主設(shè)備就可以自 動地延展其可用性窗口（例如遞增地匹配持續(xù)時間134或其他某種時間段）。因此，即使多 個站希望與該主設(shè)備通信，它們也可以能夠這樣做，而不需要等待另一個可用性窗口，這是 因為窗口將被延展。
[0065] 類似地，出席該可用性窗口的設(shè)備可以延展其窗口，只要其對等實體中至少一者 與其進(jìn)行通信。因此，希望與另一對等實體通信的一個對等實體可以簡單地在可用性窗口 期間向該另一對等實體發(fā)布第一組分組、數(shù)據(jù)報、消息或其他通信單元。然后，這兩個對等 實體由于活動的通信而將自動地延展它們的窗口。有利地，這允許在可用性窗口延展期間 大量的對等通信，而不會在可用性窗口期間占滿或獨占帶寬。
[0066] 同步站在可用性窗口期間存在的最長持續(xù)時間可以在PSFllOx中指定，和/或可 以在可用性窗口期間被通告。示例性地，同步站可能需要離開該窗口以便在另一信道上發(fā) 布PSF、將其無線電部件用于另一通信功能、或由于其他某種原因。至于各個設(shè)備，它們可以 在持續(xù)時間134之后離開可用性窗口，如果它們沒有什么要進(jìn)行通信并且如果沒有其他設(shè) 備在該窗口內(nèi)的某個時間段期間與其通信的話。
[0067] 返回圖1，優(yōu)先值（或者被稱為主設(shè)備優(yōu)先值或選擇值）是用于辨識設(shè)備作為主設(shè) 備或同步站的適用性或優(yōu)先的值（例如整數(shù)）。優(yōu)先值是利用相應(yīng)設(shè)備的多種量度、屬性或 特性、并且可能還有設(shè)備分級結(jié)構(gòu)或通信環(huán)境的特性來計算的。用于計算設(shè)備優(yōu)先值的示 例性量度包括可用電力資源（例如電池強度、AC連接）、處理器負(fù)載、信號強度等。
[0068] 如在下面的章節(jié)中所描述的那樣，作為選擇過程的一部分，對被同步設(shè)備的優(yōu)先 值進(jìn)行比較以確定哪些設(shè)備應(yīng)該是同步站。該過程可以定期地執(zhí)行，諸如在每個可用性窗 口序列期間或在每個可用性窗口序列之后、按固定的日程等等。
[0069] 在PSFllOx中，分支同步優(yōu)先值136是廣播PSFllOx的分支同步站的主設(shè)備優(yōu)先 值，并且指出該站在其默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)內(nèi)作為同步站的適用性或優(yōu)先級。通過通告其優(yōu)先值， 該站范圍內(nèi)的所有設(shè)備可以正確地應(yīng)用選擇過程，并且例如確定它們是否更適于作為同步 站。
[0070] 類似地，根同步優(yōu)先值140是PSFllOx在其中被廣播的默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)的根同步站 的主設(shè)備優(yōu)先值，并且指出該站作為同步站的適用性或優(yōu)先級。如將在下文中看到的那樣， 通過在整個分級結(jié)構(gòu)中傳播根同步優(yōu)先值140,通信環(huán)境邊緣處的或重疊多個獨立分級結(jié) 構(gòu)的區(qū)域中的設(shè)備可以確定加入哪個分級結(jié)構(gòu)。此外，被同步分級結(jié)構(gòu)中的所有設(shè)備可以 確定它們是否更適于作為根同步站。
[0071] 分支同步量度138包括發(fā)布PSFllOx的同步站的多個量度或?qū)傩?，可能包括用?計算分支同步優(yōu)先值136的量度。類似地，根同步量度142包括默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)的根同步站 的量度或?qū)傩浴３松厦嫣岬降臄?shù)據(jù)之外，量度138和/或量度142可以包括站的名稱和 /或地址（例如MAC地址）、站的默認(rèn)根同步站的名稱或地址、時間戳、其在默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)內(nèi) 的級別或?qū)蛹墸ɑ蚓嚯x根的跳轉(zhuǎn)數(shù)量）、該站的PSF的周期性、該站所使用的社交信道等等。
[0072] 當(dāng)PSFllOx被默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)的根同步站發(fā)布時，優(yōu)先值136U40將匹配，并且量度 138U42也將匹配。或者，可以忽略優(yōu)先值字段中的一者和量度字段中的一者。
[0073] 此外，在組分級結(jié)構(gòu)內(nèi)工作的同步站所發(fā)布的PSF可以包含附加信息元素用于傳 遞關(guān)于該組的優(yōu)先值和/或量度。特別地，并且如在下面的章節(jié)中將討論的那樣，分開地為 默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)和組分級結(jié)構(gòu)執(zhí)行主設(shè)備選擇過程，以為每一者選擇或辨識要作為同步站的 設(shè)備。量度和/或一個或多個附加優(yōu)先值將涉及進(jìn)行發(fā)布的站的組。
[0074] 在本發(fā)明的其中量度138U42包括用于計算優(yōu)先值136U40的數(shù)據(jù)的一些實 施例中，可以從周期性同步幀中省去優(yōu)先值。相反地，如果優(yōu)先值136U40提供了消費 PSF110x(例如為了辨識或選擇同步站的目的）的設(shè)備所需要的所有信息，則可以省去量度 138、142。
[0075] -個或多個同步辨識符150包括分配給發(fā)布了 PSFllOx的站參與其中的默認(rèn)和/ 或組分級結(jié)構(gòu)的辨識符。如上所述，默認(rèn)辨識符可以用于辨識包含區(qū)域中所有對等設(shè)備的 總體分級結(jié)構(gòu)。組辨識符可以辨識設(shè)備的私有組。其他同步辨識符可以用于其他目的。
[0076] 在本發(fā)明的一些實施例中，用于分級結(jié)構(gòu)內(nèi)所有設(shè)備的默認(rèn)辨識符通常將為0,并 且只有希望與接入點或其他基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)備保持對齊的主設(shè)備將使用值不為〇的默認(rèn)辨識 符。在這種情況下，主設(shè)備例如可以利用預(yù)定算法，根據(jù)接入點的BSSID(基本服務(wù)集辨識 符）來得到其默認(rèn)辨識符。該情形中的主設(shè)備可以只能夠與也與同一接入點保持對齊的對 等實體同步。
[0077] 但是，組辨識符可以由組根同步站、由另一組成員、隨機(jī)地或者以其他某種方式來 設(shè)定，如在下面的章節(jié)中所描述的那樣。為〇的組辨識符可以被設(shè)備用來指示其不是任何 組的成員。因此，空閑對等設(shè)備可以具有默認(rèn)和組辨識符對〇/〇,表明在其與默認(rèn)分級結(jié)構(gòu) 同步期間，其不參與到任何組中。在私有組內(nèi)活動的對等設(shè)備通常可以具有辨識符對0/χ， 其中X是設(shè)備的組所使用的數(shù)字。組可以具有任意數(shù)量的成員。
[0078] 在一些實施例中，PSF可以包括不是圖1中所示的那些信息元素的信息元素。例 如，PSF可以辨識用于選擇同步站或主設(shè)備的算法，指定對同步站的限制（例如有多少可以 位于相互范圍內(nèi)），通告用于設(shè)備的分級結(jié)構(gòu)的最大深度，提供關(guān)于站正離開網(wǎng)絡(luò)的通知等 等。
[0079] 此外，當(dāng)作為組成員的同步站發(fā)布PSF時，那些幀可以包括特定于該組的信息元 素，作為上面提到的組特定優(yōu)先值/量度的補充或作為上面提到的組特定優(yōu)先值/量度的 替代。例如，站發(fā)布的PSF可以包括組特定的元素集，該組特定的元素集包括下列中的一些 或所有：站的優(yōu)先值、其在組中的級別或?qū)蛹墸ɑ蛘呔嚯x組根的跳轉(zhuǎn)數(shù)量）、組根同步站的 名稱或地址、組辨識符、以及/或者與站所屬于的組分級結(jié)構(gòu)和/或默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)相關(guān)的任 何其他數(shù)據(jù)。
[0080] 雖然同步站可能對于周期性同步幀的發(fā)布具有規(guī)定的周期，但是該周期是靈活 的，并且對于變化可以有很高的公差。給定PSF可能由于對站的無線電部件的其他要求、由 于通信信道上的爭用、或者由于某種其他原因而在時間上提前或延后。在一些具體實施中， PSF可能每100毫秒變化大約+/-20毫秒。
[0081] 周期性同步幀可以伺機(jī)被傳輸，也就是說，如果同步站的無線電部件在其通常會 在社交信道上發(fā)布PSF時被調(diào)諧到另一信道，則其可以替代性地在其當(dāng)前信道上發(fā)布PSF。 PSF廣播將在能夠的情況下返回到其在一個或多個社交信道上的正常調(diào)度。
[0082] 其中PSF在非社交信道上發(fā)送以辨識將來可用性窗口的這種類型的情形對于設(shè) 備的局部群集可能是非常有用的。這樣的設(shè)備可能將與同一（非社交）信道上的同一基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)。在該信道上傳輸PSF就為這些設(shè)備節(jié)省了信道切換（即切換到社交信道） 的成本，并且避免了干擾其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)通信。
[0083] 在最壞的情況下，被調(diào)諧到同步站的正常社交信道的新設(shè)備可能丟失有限數(shù)量的 PSF，如果同步站在另一信道上忙的話。但是，同步站可以被調(diào)諧到常用頻率（例如特定應(yīng) 用所要求的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)信道，如上所述），并且因此可以在不同時間到達(dá)同一設(shè)備。
[0084] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一些實施例示出了在周期性同步幀中辨識的可用性窗口序列 的示意圖。所有同步站的可用性窗口可以被調(diào)度用于相同時間、用于相同或不同信道上，雖 然不是在本發(fā)明的所有實施例中都這樣要求。
[0085] 圖2中所示的可用性窗口 230被編號和管理為重復(fù)序列。特別地，分組同步幀210 包括展示η個可用性窗口（編號為230(0)到230(n-l))的調(diào)度的同步參數(shù)。在一個循環(huán) 之后，可用性窗口序列編號重復(fù)（即從0到n-1)。周期性同步幀可以限定任意數(shù)量的可用 性窗口。
[0086] 除了辨識可用性窗口的部分或完整序列的調(diào)度之外，PSF還可以用信息元素（諸 如PSF210的元素212)辨識下一個是哪一個可用性窗口序列編號。周期性同步幀還可以包 括其他信息，諸如上述用于幫助進(jìn)行接收的設(shè)備正確地計算在下一可用性窗口之前還剩余 的時間的計時信息。
[0087] 可以被包括在PSF中的其他信息還有進(jìn)行發(fā)布的站用于發(fā)送周期性同步幀的周 期、以及PSF將在其上被廣播的一個信道或多個信道。這允許對等設(shè)備確定其為了監(jiān)聽到 PSF和獲悉可用性窗口調(diào)度而必須在特定社交信道上監(jiān)聽的最大時間量。
[0088] 在一些具體實施中，PSF可以報告可用性窗口周期，并且各個設(shè)備可以計算窗口何 時將出現(xiàn)，而不是辨識離散的可用性窗口。例如，PSF可以提供相對于下一可用性窗口的計 時或偏置信息，并且報告進(jìn)行發(fā)布的同步站的PSF周期。監(jiān)聽進(jìn)行發(fā)布的同步站的設(shè)備于 是可以確定可用性窗口的序列。PSF還可以辨識當(dāng)前/下一可用性窗口的序列號。
[0089] 同步站所調(diào)度的可用性窗口可以按規(guī)則周期、也可以不按規(guī)則周期出現(xiàn)，并且可 以與站的PSF同步、也可以不與站的PSF同步。換言之，可用性窗口不需要以相對于PSF相 同的偏置來出現(xiàn)?？捎眯源翱诘耐暾蛄兴紦?jù)的時間的一個示例性持續(xù)時間可以大約為 5秒，但是本發(fā)明實施例的一具體實施可以使用更短或更長的持續(xù)時間。
[0090] 在本發(fā)明的一些實施例中，對于可用性窗口周期的公差比對于周期性同步幀周期 的公差小，可能大約為每秒+/-100微秒（而對于PSF而言為每秒+/-200毫秒）。PSF非常 短（例如小于1毫秒）但是頻繁發(fā)布，而可用性窗口相對長（例如長于50毫秒）并且不頻 繁地實施（例如大約每秒一個）。PSF由于其持續(xù)時間短所以可以伺機(jī)地調(diào)度，但是可用性 窗口被配置用于設(shè)備發(fā)現(xiàn)和通信，并且因此通常不能被伺機(jī)地調(diào)度。
[0091] 雖然不頻繁，但是可用性窗口可以獨占無線電接口長達(dá)顯著的時間段；因此，遵循 嚴(yán)格的調(diào)度是有利的，尤其是如果有其他無線電技術(shù)（例如藍(lán)牙）存在的話。此外，其他 (被同步）設(shè)備正依賴于所通告的窗口調(diào)度來進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和/或?qū)Φ韧ㄐ牛@留出較少的變化 空間。
[0092] 因此，在本發(fā)明的一些實施例中，PSF傳輸周期將具有相對高的變化公差，而可用 性窗口周期具有相對低的變化公差。該策略的一個優(yōu)點是其考慮了在每個周期性同步幀傳 輸時出現(xiàn)的Wi-Fi連接。PSF傳輸只有在所選擇的社交信道沒有被使用時才是可能的，并且 對信道或無線電部件的爭用可能延遲、也可能不延遲PSF的發(fā)布。因此，所有PSF傳輸?shù)膰?yán) 格調(diào)度會很難實現(xiàn)。
[0093] 當(dāng)對等設(shè)備首先與主設(shè)備同步并且開始出席可用性窗口時，在第一窗口（和/或 要求所有設(shè)備出席的第一窗口）中，其可以發(fā)布消息辨識其自身、辨識其優(yōu)先值、提供其選 擇量度、通告其服務(wù)等。然后希望與其通信的任何設(shè)備可以進(jìn)行聯(lián)系。
[0094] 經(jīng)由圖2中的PSF210通告的η個可用性窗口在兩個不同信道220x、220y(即分別 在信道X和信道Y)上實施，這兩個不同信道通常不是社交信道，但是可以是社交信道?；?者，同步站所調(diào)度的可用性窗口可以在同一信道上進(jìn)行或者可以分布在不止兩個信道上。
[0095] 雖然可用性窗口被提供作為用于對等設(shè)備相互發(fā)現(xiàn)以及發(fā)現(xiàn)所提供的服務(wù)的主 要機(jī)制，但是設(shè)備（包括同步站）可以跳過序列中的一個或多個窗口。例如，如果對等設(shè)備 需要在可用性窗口期間將其無線電部件用于其他某種目的，則其可以根本不出席該窗口、 可以晚到達(dá)或者可以早離開。設(shè)備可以（例如經(jīng)由多播消息）向同步站或其他設(shè)備建議其 缺席，也可以不向同步站或其他設(shè)備建議其缺席。
[0096] 在本發(fā)明的一些實施例中，設(shè)備可以為其自身設(shè)置"存在模式"，并且將該值通告 給其同步站和/或其他對等實體，以指示其將多頻繁地調(diào)諧到或出席所通告的可用性窗 口。在一些實施例中，存在模式（或PM)是整數(shù)值，諸如1、2、4等。設(shè)備的PM的倒數(shù)是指 示其將出席序列中多少可用性窗口的分?jǐn)?shù)。例如，如果設(shè)備的PM= 1，則該設(shè)備將出席每 個可用性窗口；如果其PM = 2,則該設(shè)備將出席每個序列號為2的倍數(shù)的窗口（即窗口的 1/2);如果PM = 4,則其將出席每個序列號為4的倍數(shù)的窗口（即窗口的1/4)。
[0097] 越高的存在模式值就允許設(shè)備跳過越多的窗口并且關(guān)閉其無線電部件，從而節(jié)省 電力。最終，存在模式等于序列中可用性窗口的數(shù)量（即在圖2中為η)就表示設(shè)備對于每 個序列將只出席一個可用性窗口。ΡΜ值為零可以表示設(shè)備始終可供使用（即不僅僅在可用 性窗口期間）。
[0098] 在本發(fā)明的一些實施例中，每個被同步設(shè)備必須出席其主設(shè)備所通告的序列中的 至少一個可用性窗口。例如，設(shè)備可能被要求在每個序列的可用性窗口 〇期間同步。因此， 在這種情況下，ΡΜ值等于可用性窗口序列的長度就表明設(shè)備將只在序列號為0的可用性窗 口期間出現(xiàn)。
[0099] 可用性窗口序列的長度一般為2的冪（例如8、32、256)。如圖2中所示，主設(shè)備所 發(fā)布的可用性窗口的序列號從零開始，并且每次增加1，直到值為長度-1 (例如7、31、255)， 之后序列號又重復(fù)。分支同步站被要求（在其同步幀中）采用和重復(fù)其主設(shè)備（即根同步 站或另一分支同步站）的當(dāng)前序列號。因此，在一個根同步站下同步的所有設(shè)備將商定哪 個可用性窗口具有序列號0。
[0100] 在本發(fā)明的一些實施例中，不同同步站所通告的可用性窗口序列可以是長度不同 的。但是，所有序列都將對齊，從而具有某個存在模式值的所有設(shè)備將出席相同的窗口。換 言之，所有設(shè)備將商定哪些具體窗口是給定數(shù)的倍數(shù)。
[0101] 例如，考慮這樣一種分級結(jié)構(gòu)，其中長度為8、16和64的可用性窗口序列在不同 設(shè)備集（例如與不同同步站同步的設(shè)備）中使用。在實現(xiàn)八個窗口的序列的設(shè)備中，每第 八個窗口將被認(rèn)為是序列號為〇的可用性窗口。并且，對于那些設(shè)備而言序列號為〇的每 個可用性窗口將被認(rèn)為是對于具有長度為16個窗口的序列的那些設(shè)備而言序列號為0或 8的可用性窗口，并且被認(rèn)為是對于在其序列中具有64個可用性窗口的那些設(shè)備而言序列 號為0、8、16、24、32、40、48或56的可用性窗口。
[0102] 設(shè)備可以出席多于其ΡΜ所指示的可用性窗口，但是通過通告其存在模式值（例如 經(jīng)由可用性窗口序列號0中的多播消息），其他設(shè)備將知道它們何時可以與其交互。并且， 如上所述，只要一個其他設(shè)備發(fā)送通信到具有最大ΡΜ值（等于可用性窗口序列的長度）的 設(shè)備，在進(jìn)行接收的設(shè)備所出席的窗口期間該設(shè)備就將延伸其在該信道上的出現(xiàn)，以便進(jìn) 行該通信。
[0103] 此外，在一些實施例中，每當(dāng)存在模式大于1(或其他某個閾值）的對等設(shè)備接收 通信時，其就可以自動地將其存在模式設(shè)置為1 (或某個其他更小值），以便促進(jìn)所希望的 通信。另外，具有低存在模式（例如零或一）的設(shè)備在一個可用性窗口中接收到多播幀之 后可以在一個或多個后續(xù)窗口中對其進(jìn)行重復(fù)，以幫助使其到達(dá)其對等實體。
[0104] 同步站可以具有任何ΡΜ值；雖然其按周期性間隔（可能甚至在可用性窗口期間） 發(fā)送同步幀，但是其在可用性窗口期間當(dāng)其不是正在發(fā)送同步幀時可以關(guān)閉其無線電部件 或者將其無線電部件或天線用于其他通信要求。
[0105] 圖2中所示的PSF210的格式僅僅是示例性的；在其他具體實施中，必要信息（例 如同步參數(shù)）可以以其他形式被傳送。例如，可用性窗口的調(diào)度可以作為信道、時間、持續(xù) 時間和周期的組合來被傳播。在該格式中，信道元素辨識通信信道，時間元素辨識可用性窗 口的起始時間，持續(xù)時間元素指示可用性窗口的正常持續(xù)時間，而周期元素報告下列周期， 即可用性窗口將以該周期來實施。
[0106] 在本發(fā)明的一些實施例中，希望進(jìn)行相對延長的通信周期（例如用于文件傳輸， 為了進(jìn)行游戲或其他應(yīng)用）的兩個或更多個對等設(shè)備可以與總體同步并行地、但是在調(diào)度 的可用性窗口之外或作為調(diào)度的可用性窗口的補充，建立其自身的同步用于交換數(shù)據(jù)的目 的。在這些實施例中，這兩個或更多個設(shè)備中的一者可以擔(dān)當(dāng)非選擇主設(shè)備的角色，也就是 說，其不參與在下面的章節(jié)中所描述的主設(shè)備選擇過程，但是可供其它設(shè)備用于同步到或 與之同步（例如為了進(jìn)行文件傳輸，為了玩游戲）。與非選擇主設(shè)備同步的設(shè)備可以形成基 本服務(wù)集（BSS)。
[0107] 非選擇主設(shè)備可以發(fā)布其將與之進(jìn)行通信的其他對等設(shè)備將用來與非選擇主設(shè) 備同步、但是社區(qū)中的其他設(shè)備將忽略的同步幀。示例性地，這些同步幀可以在可用性窗口 期間或者在商定的信道上被傳輸。非選擇主設(shè)備的同步幀可以指定該設(shè)備是非選擇主設(shè) 備，從而不需要直接與其通信的那些設(shè)備將知道它們不應(yīng)與其同步。
[0108] 希望與對等實體社區(qū)同步或保持同步的設(shè)備可能不能這樣做，這可能是因為其不 能監(jiān)視社區(qū)的一個或多個社交信道、在調(diào)度的可用性窗口期間具有其他承諾、或者出于其 他某種原因。在這種情況下，該設(shè)備可以成為非選擇主設(shè)備（并且辨識其何時可供使用）來 幫助其他設(shè)備發(fā)現(xiàn)它?；蛘?，其可以請求同步站改變其同步調(diào)度來適應(yīng)該設(shè)備（例如改變 同步站的可用性窗口的時間和/或一個或多個信道），或者可以在其選擇優(yōu)先值表明其應(yīng) 該的情況下成為同步站。作為同步站，尤其是作為根同步站，其可以改變可用性窗口調(diào)度。
[0109] 在本發(fā)明的一些實施例中，在會合信道上在可用性窗口期間，同步站或其他設(shè)備 (例如非選擇主設(shè)備）可以廣播被稱為主指示幀（MIF)的另一類型的同步幀。在這些實施 例中，主指示幀提供幫助對等設(shè)備實現(xiàn)或保持（要么與發(fā)布定期PSF的同步站，要么與設(shè)備 可與之同步來直接交換數(shù)據(jù)的非選擇主設(shè)備）同步的信息。主指示幀可以在可用性窗口期 間被發(fā)送，但是一般將不會在社交信道上被發(fā)送，除非例如一個主指示幀在正在社交信道 上發(fā)生的可用性窗口期間被發(fā)送。
[0110] 主指示幀可以包括周期性同步幀可能包括的任何數(shù)據(jù)、以及/或者其他信息。例 如，MIF可以被同步站發(fā)送以報告其將開始使用另一社交信道來發(fā)送PSF，可以被非選擇主 設(shè)備發(fā)送以報告其將在特定時間在特定信道上具有可用性的窗口，可以被另一設(shè)備發(fā)送以 報告其從其他某個同步站監(jiān)聽到的同步數(shù)據(jù)或以通告其可用性，等等。
[0111] 當(dāng)可用性窗口與PSF通常會被發(fā)送（即根據(jù)進(jìn)行發(fā)布的同步站的PSF周期）的時 間重疊時，定期PSF可以在可用性窗口實施的信道上（并且不是在社交信道上）被發(fā)送。在 不與主設(shè)備的PSF周期的屆滿重疊的可用性窗口期間，主設(shè)備可以發(fā)送MIF以確保與其同 步的設(shè)備具有必要的同步數(shù)據(jù)，而不必調(diào)諧到社交信道用于定期PSF。但是，設(shè)備可以仍然 周期性地監(jiān)聽一個或多個社交信道以獲悉其他主設(shè)備。
[0112] 因為存在模式值不為1的對等設(shè)備不可能出席每個可用性窗口，但是可能被要求 在序列號為〇的可用性窗口期間出現(xiàn)，所以同步站可以在默認(rèn)情況下始終在這些窗口期間 廣播PSF或MIF。PSF短但是頻繁，而MIF更長并且更不頻繁，并且可以封裝延伸服務(wù)和設(shè) 備能力有效載荷。
[0113] 可能會注意到，周期性同步幀頻繁地被發(fā)送，通常在可用性窗口之外被發(fā)送，以便 幫助未同步的設(shè)備與其對等實體同步。在設(shè)備集合被同步之后，那些設(shè)備可以只（或主要） 在相對稀疏的可用性窗口期間相遇，尤其是那些已經(jīng)調(diào)整其存在模式以更少地使用其無線 電部件并因此節(jié)省電力的設(shè)備。為了保持同步，這些設(shè)備可以依賴于在可用性窗口期間發(fā) 送的主指示中貞。
[0114] 在本發(fā)明的一些實施例中，設(shè)備被要求在一些（或全部）可用性窗口開始處實現(xiàn) 保護(hù)周期，在該保護(hù)周期期間，它們監(jiān)聽并且可以接收通信，但是不傳輸。在本發(fā)明的不同 實施例中，該限制可以始終適用于、也可以不始終適用于發(fā)布定期PSF的同步站，但是一般 將始終適用于非選擇主設(shè)備。
[0115] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一些實施例展示無線通信環(huán)境中設(shè)備與對等實體社區(qū)的同步 的流程圖。
[0116] 在操作302中，設(shè)備通電或進(jìn)入該環(huán)境，并且開始在一個或多個預(yù)定的社交信道 上針對周期性同步幀（PSF)進(jìn)行監(jiān)聽。其可以被編程有關(guān)于PSF的默認(rèn)或可能的周期性 的信息，并且因此可以只需要在給定社交信道上監(jiān)聽有限數(shù)量的那些周期（例如一個、兩 個），以便截獲同步站在該信道上廣播的PSF。
[0117] 在操作304中，設(shè)備監(jiān)聽到一個或多個PSF，并且提取其同步數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的該 圖示的實施例中，同一設(shè)備分級結(jié)構(gòu)內(nèi)同步站所發(fā)布的所有PSF將通告相同的可用性窗口 序列或調(diào)度。同步站可以在相同或不同的社交信道上傳輸其PSF，并且可以在相同的非社交 信道上實施可用性窗口。
[0118] 如果設(shè)備沒有監(jiān)聽到任何周期性同步幀，則其可以假設(shè)沒有同步站在范圍內(nèi)。因 此，其可以承擔(dān)根同步站的角色，并且開始發(fā)布其自身的PSF以便對范圍內(nèi)的其他設(shè)備進(jìn) 行同步。如下一章節(jié)中所描述的那樣，用于選擇同步站的過程可以定期地或者甚至持續(xù)地 被應(yīng)用，以辨識應(yīng)該作為主設(shè)備的設(shè)備。
[0119] 在操作306中，設(shè)備將其無線電部件調(diào)諧到指定的信道，并且出席下一可用性窗 口，如果其無線電部件沒有被另一應(yīng)用或服務(wù)搶占的話。如果不能出席，則該設(shè)備將出席其 能出席的下一可用性窗口，盡管其可能需要再次在社交信道上監(jiān)聽以接收下一組同步數(shù)據(jù) 并獲悉其信道和起始時間。設(shè)備可以推遲出席可用性窗口直到下一窗口序列開始，并且因 此調(diào)諧到下一所要求的窗口（通常是序列號為〇的窗口）。
[0120] 在操作308中，在可用性窗口期間，同步幀由該設(shè)備當(dāng)前與之同步的同步站廣播 (例如PSF或MIF)。這可以使設(shè)備不需要掃描一個或多個社交信道。同步幀示例性地可以 在可用性窗口開始處的初始保護(hù)周期或靜默周期期間被傳輸，在該周期期間，并非同步站 的設(shè)備（例如葉子設(shè)備）不可以傳輸。
[0121] 在操作310中，設(shè)備在必要或期望的情況下（例如如果設(shè)備不能出席可用性窗口 的完整序列）設(shè)置其存在模式。至少在其出席的第一個可用性窗口和/或序列號為〇的第 一可用性窗口期間，設(shè)備在對所有被同步設(shè)備的消息廣播中辨識其自身（例如地址、名稱、 服務(wù)信息）。其可以同時通告其存在模式。
[0122] 在可選操作312中，設(shè)備可以直接與其被同步的對等實體中的一者或多者在可用 性窗口期間和/或帶外通信，或者它們可以與該設(shè)備通信。如上所述，設(shè)備可以延伸其在窗 口處的出席一次或多次以便促進(jìn)通信，將向其活動的對等實體通告其是否以及何時必須離 開窗口（例如為了將其無線電部件用于其他某種目的），并且可以與另一對等實體信道外 地設(shè)置單獨會合。
[0123] 在本發(fā)明的一些實施例中，可以在一些或所有可用性窗口期間實施業(yè)務(wù)量減少或 限制措施，以便減少通信擁塞和沖突。示例性地，控制可用性窗口序列的同步站可以指定措 施何時就位。在一些具體實施中，業(yè)務(wù)量減少措施只在可用性窗口期間被應(yīng)用，而不在可用 性窗口擴(kuò)展期間被應(yīng)用。在強制可用性窗口（即序列號為0的可用性窗口）中，業(yè)務(wù)量減 少措施可以是強制性的。
[0124] 以舉例的方式，業(yè)務(wù)量減少措施可以用于針對設(shè)備在一個可用性窗口期間可以傳 輸?shù)亩嗖臄?shù)量（例如大約三個）來對設(shè)備進(jìn)行限制。單播幀的傳輸也可以被限制。
[0125] 例如，可以只允許到（和/或來自）存在模式值未知或者值大于1(或其他某個閾 值）的設(shè)備的單播傳輸。對單播或多播幀傳輸?shù)南拗瓶梢圆粦?yīng)用于為了有限目的（諸如文 件傳輸）而在相互之間（例如與非選擇主設(shè)備）同步的設(shè)備。
[0126] 在操作314中，設(shè)備可以在不需要監(jiān)聽社交信道上的PSF或出席可用性窗口時關(guān) 閉其無線電部件。
[0127] 圖3中所示的本發(fā)明的方法僅僅是示例性的，而并不限制根據(jù)本發(fā)明其他實施例 的方法。
[0128] 如上所述，在任何可用性窗口外面或者除了任何可用性窗口之外，兩個或更多個 對等實體可以進(jìn)行其自身的同步。例如，它們中的一者可以擔(dān)當(dāng)非選擇主設(shè)備的角色并且 在可用性窗口期間發(fā)布主指示幀或其他同步幀，以向其對等實體建議它們何時以及在哪里 (即時間和信道）可以與其同步。
[0129] 但是，一個對等實體可能希望在不同步的情況下與另一對等實體進(jìn)行短的通信交 換。例如，與一個分級結(jié)構(gòu)同步的設(shè)備可能希望發(fā)現(xiàn)在另一（例如相鄰）分級結(jié)構(gòu)內(nèi)同步 的（一個或多個）對等實體所提供的服務(wù)，可能希望輪詢相鄰對等實體等。至少初始地，它 們不想要進(jìn)行顯著的數(shù)據(jù)交換（例如如同文件傳輸）。本發(fā)明的一些實施例以帶外查詢和 響應(yīng)的形式提供這種能力。
[0130] 更具體地，第一對等實體可以監(jiān)聽到相鄰分級結(jié)構(gòu)的同步幀，并且因此獲悉其可 用性窗口的調(diào)度。如果能夠的話，其可以出席相鄰分級結(jié)構(gòu)的可用性窗口中的一個或多個， 并且由此發(fā)現(xiàn)其他設(shè)備，并且其可以發(fā)送帶外幀給相鄰設(shè)備中的一個或多個。
[0131] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一些實施例展示帶外交換的示意圖。如同上面所描述的周期性 同步幀的計時那樣，進(jìn)行傳輸?shù)脑O(shè)備必須考慮在其自身內(nèi)將發(fā)生的在其釋放或準(zhǔn)備用于傳 輸?shù)牟樵儠r與其實際被傳輸時之間的延遲。
[0132] 查詢時間線410反映在進(jìn)行查詢的設(shè)備處的活動，而響應(yīng)時間線430反映在進(jìn)行 響應(yīng)的設(shè)備處的活動。在發(fā)布查詢時，進(jìn)行查詢的設(shè)備必須選擇適當(dāng)?shù)牟樵儔勖?50,使得 進(jìn)行響應(yīng)的設(shè)備將有時間來接收、處理查詢并對查詢進(jìn)行反應(yīng)。
[0133] 在圖示的查詢和響應(yīng)中，查詢在目標(biāo)傳輸時間412處排隊等待從設(shè)備傳輸。由于 天線或介質(zhì)的爭用、以及/或者其他延遲（在圖4中被總體地表示為爭用414)，查詢在實際 傳輸時間416之前沒有被物理地傳輸。
[0134] 停留時間418是查詢壽命的剩余時間，在該剩余時間期間，進(jìn)行響應(yīng)的設(shè)備必須 接收該查詢并且生成并傳輸其響應(yīng)。停留時間418的持續(xù)時間取決于進(jìn)行查詢的設(shè)備所設(shè) 置的查詢壽命以及爭用414的持續(xù)時間。進(jìn)行響應(yīng)的設(shè)備也可能經(jīng)歷在其目標(biāo)傳輸時間 432和響應(yīng)的實際傳輸時間436之間的延遲；該延遲被表示為爭用434。
[0135] 查詢可以（在帶外查詢中）辨識相關(guān)時間參數(shù)（例如查詢壽命、目標(biāo)傳輸時間、實 際傳輸時間、爭用）中的任何或全部，使得進(jìn)行響應(yīng)的設(shè)備可以確定其是否將能夠在查詢 失效之前進(jìn)行響應(yīng)。如果不能，則其將丟棄該查詢或者中止其響應(yīng)。如果進(jìn)行查詢的設(shè)備 在查詢壽命期間沒有接收到響應(yīng)，則其可以重試（例如以更長的壽命）、放棄該查詢或者進(jìn) 行其他動作。
[0136] 在本發(fā)明的一些實施例中，對等設(shè)備可以向其可以監(jiān)聽到、但是并沒有同步到的 同步站發(fā)布帶外查詢，以便辨識該同步站以及同步到該站的設(shè)備所提供的服務(wù)。在一些具 體實施中，其可以將關(guān)于其他同步站的信息轉(zhuǎn)播到其同步的對等實體，諸如在它們的可用 性窗口中的一個或多個期間?？梢员煌嘎兜年P(guān)于另一同步站（或其他對等設(shè)備）的信息可 以包括諸如其監(jiān)視的社交信道、其可用性窗口（例如時間、信道、周期）、主偏置、其提供的 服務(wù)、地址等這樣的事情。因此，帶外查詢可以充當(dāng)準(zhǔn)PSF或準(zhǔn)MIF，因為其可以允許設(shè)備同 步到查詢發(fā)送方的分級結(jié)構(gòu)。
[0137] 一些未同步的主設(shè)備（例如沒有任何葉子設(shè)備或下級主設(shè)備已經(jīng)同步到的同步 站）可以采用低功率操作模式。該低功率操作模式可以在站的同步幀中被指出，或者可以 由可用性窗口的序列或調(diào)度以及/或者同步幀中所通告的存在模式來推斷。
[0138] 在一個這樣的操作模式中，未同步的主設(shè)備仍然可以發(fā)送周期性同步幀，但是提 供具有長周期（例如幾秒）的短可用性窗口。由于可用性窗口短、稀疏的本質(zhì)，對等實體可 能要花一些時間來發(fā)現(xiàn)未同步的主設(shè)備所提供的服務(wù)。
[0139] 在根據(jù)本發(fā)明一些實施例的通信環(huán)境內(nèi)對等實體同步期間，因為對等設(shè)備被組織 到分級結(jié)構(gòu)中，所以葉子（或從）設(shè)備與范圍內(nèi)的分支同步站同步；那些站（并且可能還有 其它葉子設(shè)備）與較高分支同步站同步，以此類推，其中一個根同步站為整個環(huán)境提供同 步信息。葉子設(shè)備可以直接與根同步站同步，如果其在范圍內(nèi)的話。
[0140] 環(huán)境內(nèi)設(shè)備的工作參數(shù)可以指定設(shè)備的分級結(jié)構(gòu)的最大深度，其可以被定義為同 步站的級別或?qū)蛹壍臄?shù)量。根同步站的位置被定義為層級〇,而分支同步站將位于層級1到 層級D，其中D是同步站可能位于的最大層級。
[0141] 在默認(rèn)情況下，在分級結(jié)構(gòu)正被組織時，對等設(shè)備可以發(fā)布周期性同步幀，直到其 落到作為葉子的位置，而在這樣的時候，其停止傳輸PSF。即使可應(yīng)用的選擇算法可能使設(shè) 備作為同步站，該設(shè)備也可以選擇作為葉子，除非在該設(shè)備的范圍中沒有同步站。如果在范 圍中沒有同步站，則該設(shè)備必須擔(dān)當(dāng)該角色。
[0142] 所有主設(shè)備繼續(xù)發(fā)布PSF以維持其區(qū)域內(nèi)的同步，并且可以以作為其在分級結(jié)構(gòu) 中的級別或?qū)蛹壍暮瘮?shù)的周期性來繼續(xù)發(fā)布。例如，位于層級〇處的根同步站可以大約每 100毫秒（ms)發(fā)布PSF，層級1處的分支同步站可以大約每150ms發(fā)布PSF，層級2處的分 支同步站可以每500ms發(fā)布PSF，以此類推。這些值僅僅是示例性的，而并不是要以任何形 式對PSF周期的持續(xù)時間進(jìn)行限制或限定；不同層級內(nèi)的同步站可以采用相同的周期，而 相同層級中的同步站可以采用不同的周期。
[0143] 主設(shè)備的層級通常將在其PSF中被報告。該信息允許進(jìn)行監(jiān)聽的設(shè)備確定分級結(jié) 構(gòu)有多深是在其環(huán)境區(qū)域內(nèi)。根據(jù)該深度和/或其它信息（例如其可以監(jiān)聽到多少同步站 在發(fā)布PSF，最大分級結(jié)構(gòu)深度），設(shè)備可能能夠確定其應(yīng)當(dāng)作為葉子還是其應(yīng)當(dāng)繼續(xù)發(fā)布 PSF并且仍然作為同步站。
[0144] 分級結(jié)構(gòu)的最大深度參數(shù)可以被編程到設(shè)備中和/或在周期性同步幀內(nèi)被通告。 還可能施加其它限制，諸如同步站的最大數(shù)量、要求同步站只有在其只能夠監(jiān)聽到不多于 閾值數(shù)量的其它主設(shè)備（例如在特定范圍內(nèi)，在特定層級處，總體地）的情況下才繼續(xù)其角 色等等。
[0145] 例如，如果分級結(jié)構(gòu)的最大深度為D，則位于層級S > 1(即除了根之外的所有層 級）的同步站可以只被允許監(jiān)聽到D - S個在層級S中工作的其它同步站，并且仍然繼續(xù)作 為同步站（假設(shè)那些其它主設(shè)備具有較高或更好的選擇優(yōu)先值）。該規(guī)定可以允許將較高 級別的分支同步站集中在根同步站附近，以及將分支同步站分散得更遠(yuǎn)。
[0146] 在本發(fā)明的一些實施例中，選擇算法或過程可以更寧愿保持現(xiàn)任的同步站，而不 是否則可能會被給予優(yōu)先級的另一設(shè)備，除非該另一設(shè)備的選擇優(yōu)先值超過現(xiàn)任的選擇優(yōu) 先值的量達(dá)到了閾值。這可有助于避免同步站無意義的（thrashing)或過度的切換。但是， 因為同步站的主要任務(wù)僅僅是廣播同步數(shù)據(jù)，所以切換同步站并不會對分級結(jié)構(gòu)或單個設(shè) 備帶來高的交易成本。
[0147] 在本發(fā)明的一些實施例中，設(shè)備將與其能監(jiān)聽到的最佳同步站（即具有最高優(yōu)先 值的同步站）、或者其能在給定范圍內(nèi)（例如以超過特定閾值的信號強度）監(jiān)聽到的最佳同 步站同步。
[0148] 當(dāng)設(shè)備在環(huán)境中上線并且監(jiān)聽PSF時，如果其只從位于分級結(jié)構(gòu)的最深層級或最 大層級處的分支同步站監(jiān)聽到，則其可以作為葉子同步到該站。但是，如果該設(shè)備還可以監(jiān) 聽到另一分級結(jié)構(gòu)中的另一同步站（例如如在周期性同步幀中通告的根同步站屬性所確 定的），則其可以更愿意加入該分級結(jié)構(gòu)，如果該另一同步站不是位于最大深度或?qū)蛹壧幓?者如果該另一同步站具有更好的選擇優(yōu)先值。
[0149] 只能監(jiān)聽到分級結(jié)構(gòu)中相對深（例如高的層級值）處的其它設(shè)備的設(shè)備可以能夠 確定其處于環(huán)境的邊緣處。如果這些其它設(shè)備中大多數(shù)或全部都已經(jīng)處于最大深度處，則 新的分級結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生，尤其是如果具有高優(yōu)先值的設(shè)備出現(xiàn)的話。
[0150] 新的環(huán)境/分級結(jié)構(gòu)還可能在現(xiàn)有的環(huán)境/分級結(jié)構(gòu)跨越太大空間區(qū)域時出現(xiàn)。 例如，分級結(jié)構(gòu)的深度、關(guān)于對等設(shè)備有多近的測量、和/或其它因素的組合可以導(dǎo)致新的 分級結(jié)構(gòu)產(chǎn)生。如在下一章節(jié)中討論的那樣，在對等實體之間檢測到的信號強度可以是確 定對等實體有多近的一種方式。
[0151] 要求對等實體只與與其相對近的主設(shè)備同步就可以使分級結(jié)構(gòu)相對緊湊。相反， 對樹的最大深度的高限制可以允許分級結(jié)構(gòu)覆蓋更多區(qū)域。通過調(diào)整這些（和/或其它參 數(shù)），可以形成適當(dāng)?shù)姆旨壗Y(jié)構(gòu)。
[0152] 用于配置分級結(jié)構(gòu)的不同參數(shù)將根據(jù)設(shè)備密度、通信負(fù)載和/或其它因素而適配 于不同環(huán)境。例如，如果負(fù)載相對輕（例如設(shè)備是低功率傳感器），則與隱藏節(jié)點問題關(guān)聯(lián) 的缺點應(yīng)該被限制，并且可以實施相對深的分級結(jié)構(gòu)（例如大約10到15個級別）。此外， 在更稀疏的環(huán)境中，下面所述的用于選擇同步站的過程將更快地解決。
[0153] 隱藏節(jié)點問題是指下列一種情形，即其中不在相互范圍內(nèi)的多個設(shè)備試圖與共同 的對等實體通信。因為它們不能監(jiān)聽到相互的傳輸，所以它們不能相互避開，并且它們與該 共同的對等實體的通信可能沖突。雖然這可能由于需要在相對短的時間周期期間（即在可 用性窗口內(nèi)）通信而加劇，但是輕的負(fù)載可以幫助減輕該問題，并且允許與在具有更重負(fù) 載的密集環(huán)境中將可能實現(xiàn)的分級結(jié)構(gòu)更深的分級結(jié)構(gòu)。
[0154] 如果沒有本文中所描述的同步方法，則為了發(fā)現(xiàn)環(huán)境中所有設(shè)備而需要的發(fā)現(xiàn)幀 的總數(shù)量可能接近設(shè)備數(shù)量的平方（即每個設(shè)備都可能需要發(fā)送至少一個幀給其它每個 設(shè)備）。這些幀會在隨機(jī)的時間在任意信道上被發(fā)送。
[0155] 相反，本發(fā)明的實施例所提供的集體同步使得能夠?qū)崿F(xiàn)基于來自所選設(shè)備集（即 同步站）的定期傳輸?shù)耐?，并且很好地擴(kuò)展。在一極好地同步的環(huán)境中，所有設(shè)備相互發(fā) 現(xiàn)所需要的幀的數(shù)量與設(shè)備的數(shù)量成比例。在序列號為〇的可用性窗口期間廣播的一個發(fā) 現(xiàn)幀將到達(dá)范圍內(nèi)的所有其它設(shè)備。
[0156] 同步站的選擇
[0157] 在本發(fā)明的不同實施例中，可以應(yīng)用不同算法來確定哪些對等設(shè)備應(yīng)當(dāng)作為同步 站（也被稱為主設(shè)備）。在給定環(huán)境中應(yīng)用的算法通常將是對稱的，也就是說，每個設(shè)備對 于其自身及其對等實體使用相同的數(shù)據(jù)，并且對于那些數(shù)據(jù)使用相同的標(biāo)準(zhǔn)，并且從而每 個設(shè)備將對于哪個設(shè)備應(yīng)當(dāng)作為根同步站以及哪些其它設(shè)備應(yīng)當(dāng)作為分支同步站得到相 同的結(jié)論。在一些實施例中，所指定的選擇算法在每個可用性窗口（以及該窗口的任何延 伸）之前、期間或之后，或者在某個可配置數(shù)量的可用性窗口之后被執(zhí)行。
[0158] 如在前一章節(jié)中所描述的那樣，在選擇同步站中可能扮演重要角色的一個設(shè)備參 數(shù)是主設(shè)備優(yōu)先值，其指出該設(shè)備優(yōu)先作為同步站或主設(shè)備。
[0159] 每個設(shè)備的優(yōu)先值以相同的方式，利用該設(shè)備的相同的量度（"選擇量度"）和屬 性來得到。示例性的選擇量度包括可用的電力（例如電池強度）、設(shè)備是否連接到AC(交流 電）電源、設(shè)備類型、設(shè)備配置（例如特征、資源）、是否（以及有多少）應(yīng)用程序或?qū)嵱贸?序要求使用設(shè)備的無線電部件、設(shè)備是否具有多個天線和收發(fā)器、設(shè)備是否可以工作于多 個頻帶（例如2. 4GHz和5GHz)、處理器負(fù)載、傳輸爭用、存在模式等。
[0160] 在一個簡單的具體實施中，設(shè)備的優(yōu)先值可以是與其剩余電池電力成比例的整數(shù) 值。特定高值可能表示設(shè)備連接到AC電源。多個設(shè)備的優(yōu)先值相當(dāng)則可以通過比較網(wǎng)絡(luò) (例如MAC)地址、MSI (國際移動用戶辨識）、MEI (國際移動設(shè)備身份）或設(shè)備的其它某 種獨特特性來解決。
[0161] 在一些具體實施中，設(shè)備可以僅僅相互發(fā)送其優(yōu)先值，但是可以附加地或者替代 地發(fā)送用于計算優(yōu)先值的選擇量度。如前面所討論的那樣，分級結(jié)構(gòu)的根同步站的優(yōu)先值 和/或選擇量度可以被包括在所有周期性同步幀中，分支同步站的數(shù)據(jù)可以被包括在其發(fā) 布的PSF中，而葉子設(shè)備的數(shù)據(jù)可以在可用性窗口期間被通告。
[0162] 在本發(fā)明的一些實施例中，具有最高優(yōu)先值的對等設(shè)備成為環(huán)境的默認(rèn)分級結(jié)構(gòu) 的根同步站。還可以選擇分支同步站以擴(kuò)展同步區(qū)域，而其它對等實體將作為葉子設(shè)備 (或從設(shè)備）。除了根同步站之外的每個設(shè)備要么同步到根同步站，要么同步到其它同步站 中的一者。
[0163] 在本發(fā)明的一些實施例中，除了被部署在分級結(jié)構(gòu)內(nèi)的特定層級處之外，其它對 等設(shè)備可以通過它們在物理上距離特定設(shè)備多近來相對于給定設(shè)備被分類。例如，在一個 具體實施中，給定設(shè)備可以將其可以監(jiān)聽到的對等設(shè)備分類到三個范圍之一中："近距范 圍"、"中距范圍"或"遠(yuǎn)距范圍"。
[0164] 范圍測量或評估可以由接收信號強度指示（RSSI)和/或其它距離指示（例如GPS 數(shù)據(jù)）來得到。示例性地而非限制性地，"近距范圍"可以被定義為大約5米，"中距范圍" 可以被定義為大約10米，而"遠(yuǎn)距范圍"可以被定義為大約15米或更遠(yuǎn)。
[0165] 在其它具體實施中可以使用其它范圍（多于或少于三種范圍）。例如，設(shè)備可以只 考慮一種范圍，其可以對應(yīng)于以上近距范圍、中距范圍或遠(yuǎn)距范圍評估中的一者，或者可以 對應(yīng)于其它某種范圍或信號強度。為了避免邊界條件，對等設(shè)備可能需要至少以閾值RSSI 被監(jiān)聽到才能在選擇過程中被考慮。
[0166] 選擇過程可以定期地操作，諸如在每個可用性窗口之后（或期間）、在每個完整的 可用性窗口序列之后、或者按照其它某種調(diào)度。作為組成員的設(shè)備可以分開地為其組分級 結(jié)構(gòu)及其默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)執(zhí)行選擇過程。例如，其可以首先在組內(nèi)執(zhí)行適當(dāng)?shù)倪x擇過程以找 到其角色/位置，然后再次進(jìn)行選擇過程以確定其在默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)內(nèi)的角色/位置。這兩 個過程可以是相同的，也可以是在一定程度上不同的。
[0167] 當(dāng)其執(zhí)行主設(shè)備選擇過程時，進(jìn)入被同步通信環(huán)境的新設(shè)備可以篡奪現(xiàn)有的同步 站，分級結(jié)構(gòu)中作為葉子或較低分支同步站的設(shè)備可以向上移動（例如因為具有更好優(yōu)先 值的其它設(shè)備已經(jīng)離開），另一設(shè)備可以從作為分支同步站向下移動到作為葉子，等等。
[0168] 在設(shè)備在分級結(jié)構(gòu)中獲得作為葉子或同步站的位置之后，其將繼續(xù)監(jiān)聽同步幀， 以確定其是否比發(fā)送那些幀的站更適于作為同步站。例如，其可以繼續(xù)收集和處理設(shè)備的 優(yōu)先值或選擇量度，以確定其它設(shè)備是否比該設(shè)備自身更適于作為同步站。
[0169] 當(dāng)設(shè)備監(jiān)聽到來自不同對等實體的同步幀時，其可以匯編其監(jiān)聽到的和/或在幀 中辨識的主設(shè)備的列表。這允許該設(shè)備周期性地確定其是否應(yīng)當(dāng)作為主設(shè)備并開始發(fā)布同 步幀。這樣的確定可以依賴于其優(yōu)先值（或選擇量度）與其它設(shè)備的優(yōu)先值（或選擇量 度）的對比情況、其監(jiān)聽到多少主設(shè)備、那些主設(shè)備有多遠(yuǎn)、以及/或者其它因素。
[0170] 圖5A根據(jù)本發(fā)明一些實施例示出了可以在單個默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)內(nèi)選擇同步站并且 同步的對等通信設(shè)備的集合。在所示情景中，對等設(shè)備510同時地或幾乎同時地上線或進(jìn) 入它們的環(huán)境，從而幾乎同時要求所有設(shè)備為自身在分級結(jié)構(gòu)中確定適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> [0171] 當(dāng)設(shè)備510a至510j上線時，它們將在至少一個指定的社交信道上進(jìn)行監(jiān)聽。該 信道可以被編程在設(shè)備的固件中，可以由服務(wù)提供商作為設(shè)置過程的一部分來編程，或者 可以以某種其它方式被設(shè)備知道。
[0172] 它們中每一個都監(jiān)聽等于或大于一個已知或默認(rèn)PSF周期（例如100ms)的持續(xù) 時間，在該持續(xù)時間期間，同步站（分支或根）通常會廣播一個周期性同步幀（當(dāng)存在時）。 因為在所示環(huán)境中在設(shè)備510出現(xiàn)之前沒有其它設(shè)備存在，所以它們沒有監(jiān)聽到PSF。在一 些具體實施中，設(shè)備可以在多個不同社交信道上進(jìn)行監(jiān)聽，和/或可以在認(rèn)為沒有同步站 存在之前監(jiān)聽更長的時間（例如幾個PSF周期）。
[0173] 因為沒有檢測到主設(shè)備，所以它們?nèi)繋缀跬瑫r地決定它們應(yīng)該作為同步站，并 且因此它們?nèi)慷奸_始發(fā)布PSF。如在前一章節(jié)中所述，PSF通告一個或多個可用性窗口的 序列，指定它們正工作于哪個層級（在這種情況下，層級〇或根），報告它們的默認(rèn)和組辨識 符，并且還提供發(fā)布者的優(yōu)先值和/或選擇量度。
[0174] 為了描述本發(fā)明的實施例的目的，在圖5A中，設(shè)備510f具有最佳（例如最高的） 優(yōu)先值，然后是設(shè)備510d。分級結(jié)構(gòu)的最大深度為2,也就是說，將只有兩個級別或?qū)蛹壍?主設(shè)備：根同步站（在層級〇處）和其之下一個級別的分支同步站（在層級1處）。所有 其他對等實體將作為同步到同步站的葉子設(shè)備。
[0175] 因為它們?nèi)慷及l(fā)布PSF，所以所有這些設(shè)備都將檢測到至少一個對等設(shè)備的周 期性同步幀。盡管有沖突、干擾和重新傳輸，每個設(shè)備都將意識到有對等實體作為或試圖作 為同步站。
[0176] 每個設(shè)備將要么繼續(xù)發(fā)布PSF，要么將停止，這取決于其優(yōu)先值、其他對等實體的 優(yōu)先值，和/或其他因素。因為所有廣播同步幀的設(shè)備都報告其優(yōu)先值（或其選擇量度）， 所以可以容易地將這些設(shè)備進(jìn)行比較以確定哪些應(yīng)當(dāng)作為同步站。
[0177] 在圖5A所示的實施例中，設(shè)備可以被編程為如果其（例如總體地，在特定層級內(nèi)， 在特定范圍內(nèi)）監(jiān)聽到閾值數(shù)量的同步站，尤其是如果這些其他設(shè)備具有更好或較高的主 設(shè)備優(yōu)先值，則自動地停止發(fā)布PSF。特別地，所有設(shè)備認(rèn)為自身是第一主設(shè)備，并且它們的 PSF將指出它們位于層級0 (即根）處。因為該級別處同步站的閾值被配置為1 (即只能有 一個根同步站），所以一旦設(shè)備監(jiān)聽到一個PSF來自工作于層級0且具有更好優(yōu)先值的對等 實體，其就應(yīng)當(dāng)停止發(fā)布PSF。
[0178] 但是，如上所述，在本發(fā)明的一些實施例中，設(shè)備首先與離其近的同步站同步，然 后設(shè)備才進(jìn)一步向外看。因此，它們可能首先只將自身（其選擇量度或主設(shè)備優(yōu)先值）與 其（例如基于RSSI)檢測為處于近距范圍（例如5米）內(nèi)的設(shè)備比較。
[0179] 主設(shè)備選擇算法或過程可規(guī)定在多個范圍中的每一者內(nèi)同步站的最大數(shù)量。第一 范圍（例如"近距"范圍）內(nèi)競爭作為根同步站（或頂部主設(shè)備）的設(shè)備將在認(rèn)識到該范 圍內(nèi)更有資格的設(shè)備的數(shù)量達(dá)到或超過對于該范圍而言同步站的最大數(shù)量（即1)時停止 競爭（并且停止廣播同步幀）。類似地，第二范圍（例如"遠(yuǎn)距"范圍）內(nèi)競爭作為根同步 站的設(shè)備將在認(rèn)識到該范圍內(nèi)更有資格的設(shè)備的數(shù)量達(dá)到或超過對于該范圍而言同步站 的最大數(shù)量（即，還是1)時停止。
[0180] 通過首先與"近距"主設(shè)備同步，環(huán)境至少初始地往往聚集為局部集群。這可以幫 助減少干擾，并且還反映現(xiàn)實情況，其中設(shè)備的使用者經(jīng)常與其附近的使用者共享數(shù)據(jù)，而 不是與更遠(yuǎn)的某個人共享數(shù)據(jù)。通過隨后進(jìn)一步向外看，設(shè)備的集群可以發(fā)現(xiàn)更大環(huán)境并 且與之同步。
[0181] 在圖5A中所示的環(huán)境中，考慮兩個范圍："近距"和"遠(yuǎn)距"。如前面所述，將設(shè)備 分類為近距還是遠(yuǎn)距可以取決于這兩個設(shè)備之間的信號強度和/或其他因素。在其他實施 例中，可以考慮其他范圍。
[0182] 在圖5A中，為具有最佳主設(shè)備優(yōu)先值的兩個設(shè)備（設(shè)備510f、510d)示出了"近 距"范圍圈。還為不將成為同步站的一個示例性設(shè)備（設(shè)備510a)示出了近距范圍圈。
[0183] 繼續(xù)上面的描述，由于每個設(shè)備認(rèn)識到只能有一個根同步站（在層級0)，所以如 果在近距范圍內(nèi)存在具有較高優(yōu)先值的設(shè)備，則它們?nèi)慷纪Ｖ拱l(fā)布PSF。這意味著，在它 們各自的近距范圍內(nèi)，只有設(shè)備510f和510d繼續(xù)發(fā)布周期性同步幀；它們每一個因此成為 其自身的近距范圍內(nèi)的根同步站。因此，在所示情景中，暫時存在至少兩個單獨的默認(rèn)分級 結(jié)構(gòu)，一個根在設(shè)備510f處，而另一個根在設(shè)備510d處。如很快將看到的那樣，它們將合 并。
[0184] 這兩個根同步站的范圍內(nèi)的其他設(shè)備同步到它們，并且可以開始出席它們的可用 性窗口。需要指出的是，位于這兩個根同步站近距范圍內(nèi)的設(shè)備510i同步到設(shè)備510f，因 為其與設(shè)備510d相比通告更好的主設(shè)備優(yōu)先值。
[0185] 既然每個設(shè)備都識別了其根同步站，并非級別0主設(shè)備的每個設(shè)備就可以確定其 是否應(yīng)當(dāng)爭取作為層級1處的主設(shè)備。該確定可以取決于諸如分級結(jié)構(gòu)的最大深度、其在 該級別處監(jiān)聽到多少其他主設(shè)備候選者（如果有的話）、其與那些其他主設(shè)備候選者距離 多近、設(shè)備的優(yōu)先值等等這樣的因素。
[0186] 在圖5A至?中所示的本發(fā)明實施例中，環(huán)境的操作或配置參數(shù)可以決定在給定 層級或級別，設(shè)備將假設(shè)需要另一同步站（并且其是該位置的候選者），除非其可以在該層 級處監(jiān)聽到某個閾值的其他同步站具有更好的選擇優(yōu)先值。
[0187] 在圖5A至?中所示的實例中，在層級1處并且在分級結(jié)構(gòu)的最大深度為2 (例如 兩層同步站，在層級〇和1處）的情況下，可能設(shè)備只能爭取成為層級1分支同步站，如果 其在該層級沒有監(jiān)聽到任何其他同步站（或者在特定范圍內(nèi)沒有監(jiān)聽到任何其他分支同 步站）的話。換言之，在任何其他設(shè)備的范圍內(nèi)在層級1只可以有一個分支同步站。任何 監(jiān)聽到來自層級1同步站的PSF的設(shè)備不會傳輸其自身的PSF以及試圖成為層級1中的主 設(shè)備，只要它監(jiān)聽到的同步站具有較高的主設(shè)備優(yōu)先值。
[0188] 因此，在圖5A中，不是設(shè)備510f和510d的一些設(shè)備將發(fā)布PSF來通告與其根同 步站（510f，510d)相同的可用性窗口，但是報告其自身的層級（即1)和其優(yōu)先值。監(jiān)聽到 這些對等實體的 PSF的設(shè)備在其優(yōu)先值更差的情況下將中止其自身成為級別i主設(shè)備的試 圖，但是在其優(yōu)先值更好的情況下將繼續(xù)。
[0189] 因此，設(shè)備510g、510h、510i中至少一者將成為根同步站510f之下的層級1分支 同步站。類似地，設(shè)備510 &、51013、510(3、5106中的至少一者將成為設(shè)備510(1之下的層級1 分支同步站。因為它們當(dāng)前僅僅是在選擇近距主設(shè)備，并且由于對等實體之間的距離，所以 在分開的分級結(jié)構(gòu)中實際上將選擇不止一個層級1分支同步站。
[0190] 位于根同步站近距范圍內(nèi)、但是具有不足主設(shè)備優(yōu)先的其他設(shè)備將作為葉子設(shè)備 (或從設(shè)備），并且將保持與同步站同步。層級1分支同步站將延伸分級結(jié)構(gòu)的范圍，并且 幫助使更多設(shè)備同步。
[0191] 例如，超出設(shè)備510f和設(shè)備510d二者近距范圍的設(shè)備510j可能已經(jīng)建立了其自 身的單節(jié)點分級結(jié)構(gòu)。需要記住，所有設(shè)備510同時上線并且開始發(fā)布PSF來提名自身作為 根同步站。假設(shè)設(shè)備510j具有高于其附近的任何設(shè)備（例如設(shè)備510a、510h)的主設(shè)備優(yōu) 先值，則其會繼續(xù)作為同步站，即使是在其附近的任何設(shè)備遵從其他設(shè)備并且停止發(fā)布PSF 之后也是如此。再假設(shè)設(shè)備510j的優(yōu)先值低于設(shè)備510d和510f的優(yōu)先值，則附近設(shè)備 (例如設(shè)備510a、510h)將與設(shè)備510d和510f而不是與設(shè)備510j同步。因此，設(shè)備510j 暫時形成其自身的環(huán)境和分級結(jié)構(gòu)。
[0192] 現(xiàn)在，如果設(shè)備510a、510h中任一者或它們二者成為層級1主設(shè)備，則它們將開始 發(fā)布通告其根同步站的優(yōu)先值的PSF。設(shè)備510 j將監(jiān)聽到那些PSF并且認(rèn)識到根在"更好 的"根同步站處的分級結(jié)構(gòu)在范圍內(nèi)，并且因此將與通告最佳根同步站的設(shè)備（即，如果其 可以監(jiān)聽到510h和510a二者則為設(shè)備510h)同步。
[0193] 該場景展示了設(shè)備（例如設(shè)備510j)可以與具有較低主設(shè)備優(yōu)先值的對等實體 (例如設(shè)備510h)同步并成為其之下的葉子，如果該設(shè)備不能直接監(jiān)聽到該對等實體的主 設(shè)備或如果該主設(shè)備超出設(shè)備當(dāng)前正在監(jiān)聽的范圍之外的話。如果葉子設(shè)備被配置為進(jìn)一 步向外看（例如向"遠(yuǎn)距"范圍），則其可以直接同步到該遠(yuǎn)距范圍同步站或者完全同步到 另一設(shè)備?；蛘?，在作為其自身的單節(jié)點分級結(jié)構(gòu)的根同步站期間，設(shè)備510j可以開始監(jiān) 聽更好的遠(yuǎn)距范圍同步站并且直接與設(shè)備510f同步。
[0194] 在本發(fā)明的一些實施例中，除了考慮設(shè)備當(dāng)前可以監(jiān)聽到多少同步站之外，在設(shè) 備確定其是否應(yīng)該停止試圖作為同步站時還可以考慮那些同步站的范圍。例如并且如上所 述，如果對等設(shè)備監(jiān)聽到第一閾值數(shù)量的（例如一個）具有更好優(yōu)先值的近距范圍對等實 體，則對等設(shè)備可以停止發(fā)布周期性同步幀，并且遵從這樣的具有更好優(yōu)先值的近距范圍 對等實體。在這些實施例中，即使沒有監(jiān)聽到任何更好的近距范圍同步站，如果對等設(shè)備監(jiān) 聽到第二閾值的（例如三個）具有更好主設(shè)備優(yōu)先值的遠(yuǎn)距范圍對等設(shè)備的話，對等設(shè)備 也可以停止發(fā)布PSF。
[0195] 圖5B是根據(jù)本發(fā)明一些實施例可以得自圖5A中所示的主設(shè)備近距范圍同步和選 擇的分級結(jié)構(gòu)的示意圖。線段表示同步，其中箭頭指向正在發(fā)布PSF并且管理可用性窗口 的同步站。
[0196] 雖然可能有多個設(shè)備正作為層級1分支同步站并且發(fā)送PSF，但是在圖5B中只有 其中的一者（設(shè)備510h)實際已經(jīng)將其分級結(jié)構(gòu)延伸到其根同步站的范圍之外。圖5B中 所示的設(shè)備同步和組織可以在從所有設(shè)備上線時開始計算大約1秒鐘或者一個可用性窗 口時實現(xiàn)。對于不同具體實施，所有對等實體安置到適當(dāng)角色和層級中所需要的持續(xù)時間 將不同，這取決于設(shè)備的數(shù)量、主設(shè)備選擇算法在該期間被執(zhí)行的可用性窗口的頻率和持 續(xù)時間、和/或其他因素。
[0197] 在本發(fā)明的一些實施例中，同步樹或分級結(jié)構(gòu)（諸如圖5B中所示的同步樹或分級 結(jié)構(gòu)）并不是要用于路由的目的，而是用于對區(qū)域內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行同步，使得它們可以以對 等方式直接通信。
[0198] 在本發(fā)明的所示實施例中，在近距范圍的同步之后，根同步站（即級別0處的那 些：設(shè)備510f、510d)現(xiàn)在進(jìn)一步向外看，以確定它們是否應(yīng)該同步到另一同步站。為了示 例的目的，可以假設(shè)"遠(yuǎn)距"范圍大約為近距范圍的距離的兩倍。
[0199] 在其他一些實施例中，所有同步站監(jiān)聽更長范圍的設(shè)備；葉子設(shè)備仍然關(guān)注近距 范圍。如果它們具有的優(yōu)先值不足以其成為近距范圍內(nèi)的同步站，則基本上沒有理由使它 們試圖確定它們是否應(yīng)該是更長范圍的同步站。在另外一些實施例中，所有設(shè)備可以監(jiān)聽 更長范圍的設(shè)備。
[0200] 圖5C示出了在遠(yuǎn)距主設(shè)備選擇和同步開始時圖5A中的設(shè)備。雖然在圖5C中沒 有示出完整的范圍圈，但是可以假設(shè)設(shè)備510f的遠(yuǎn)距范圍包含除了設(shè)備510b、510c之外的 所有設(shè)備，而設(shè)備510d的遠(yuǎn)距范圍包括除了設(shè)備510g之外的所有設(shè)備。因此，所有設(shè)備都 在這兩個頂部設(shè)備中至少一者的遠(yuǎn)距范圍內(nèi)。
[0201] 根同步站510f將不減退地繼續(xù)發(fā)布PSF并且通告其可用性窗口序列，因為即使在 遠(yuǎn)距范圍，其也沒有監(jiān)聽到報告具有較高主設(shè)備優(yōu)先級的同步站的任何同步幀。但是，根同 步站510d很快獲悉設(shè)備510f具有更好的主設(shè)備優(yōu)先值。設(shè)備510d可以直接從設(shè)備510f 的PSF或者從作為根同步站510f之下層級1分支同步站的設(shè)備510h、510i中的一者所發(fā) 布的PSF獲悉這個。
[0202] 但是，因為設(shè)備510d沒有監(jiān)聽到范圍內(nèi)任何更適于作為層級1分支同步站的設(shè) 備，所以其開始發(fā)布PSF，該PSF通告根同步站510f所指示的可用性窗口的調(diào)度、通告其在 層級1中的位置、以及報告其自身的優(yōu)先值和設(shè)備510f的優(yōu)先值。
[0203] 可能已經(jīng)作為層級1分支同步站的設(shè)備510d的近距范圍內(nèi)的其他設(shè)備會監(jiān)聽到 設(shè)備510d并且停止作為層級1分支同步站發(fā)布PSF，因為設(shè)備510d具有第二高的主設(shè)備 優(yōu)先值，只有根同步站510f超過了它，并且因為使它們必須停止作為主設(shè)備的更好主設(shè)備 閾值數(shù)量為1。在所示環(huán)境中，因為分級結(jié)構(gòu)的最大深度為2 (即層級0和1)，所以在層級 2不會有任何主設(shè)備。
[0204] 設(shè)備510a、510b、510c、510e將作為葉子設(shè)備（它們都不能作為主設(shè)備）保持同 步到設(shè)備510d，并且將遵循設(shè)備510f頒布并且現(xiàn)在被設(shè)備510d通告的新的可用性窗口調(diào) 度。在本發(fā)明的所示實施例中，設(shè)備510a、510b、510c、510e不監(jiān)聽遠(yuǎn)距范圍設(shè)備，因為它們 都不是根同步站，并且因此它們不直接與設(shè)備510f同步。在其他其中它們監(jiān)聽最佳遠(yuǎn)距范 圍同步站的實施例中，它們可以直接與設(shè)備510f同步。
[0205] 設(shè)備510j已經(jīng)與作為級別1分支同步站的設(shè)備510h同步。因為設(shè)備510h不監(jiān) 聽遠(yuǎn)距范圍設(shè)備（其不是根同步站），所以它沒有監(jiān)聽到設(shè)備510d，并且因此它可以仍然是 設(shè)備510j的近距范圍內(nèi)最佳級別1分支同步站候選者。如果是這樣，則設(shè)備510j保持與 設(shè)備510h同步。
[0206] 這使設(shè)備510g成為沒有監(jiān)聽到閾值數(shù)量的層級1分支同步站的唯一設(shè)備。因為 它不是根同步站，所以它仍然只監(jiān)聽近距范圍設(shè)備。因此，它將保持與設(shè)備510f同步，并且 開始發(fā)送與設(shè)備510d的PSF類似的PSF，將其自身放置在層級1中并且通告其主設(shè)備優(yōu)先 值。
[0207] 圖?根據(jù)本發(fā)明一些實施例示出了通過合并圖5B所示的兩個分開的分級結(jié)構(gòu)而 形成的分級結(jié)構(gòu)。
[0208] 在選擇總體根同步站之后，同一分級結(jié)構(gòu)中的所有同步站通告相同的可用性窗口 調(diào)度和序列。因此，同步到同一分級結(jié)構(gòu)內(nèi)的一個主設(shè)備而非另一主設(shè)備并不會產(chǎn)生多大 區(qū)別。但是，設(shè)備必須遵從任何適用的配置參數(shù)（例如分級結(jié)構(gòu)的最大深度、給定范圍內(nèi)同 步站的最大數(shù)量）。
[0209] 如圖5A至?中所示，在本發(fā)明的一些實施例中，對等設(shè)備首先將它們自身組織到 近距范圍分級結(jié)構(gòu)中。此后不久，這些局部集群合并為單個默認(rèn)的被同步環(huán)境。在所示實 施例中，僅近距范圍根同步站查看（或監(jiān)聽）超過近距范圍，并且因此只有少量設(shè)備需要從 與一個設(shè)備同步改變?yōu)榕c另一設(shè)備同步。在其中更多（或所有）設(shè)備進(jìn)一步向外看的另一 實施例中，更多設(shè)備會可能將同步從其局部或近距范圍主設(shè)備改變到遠(yuǎn)距范圍主設(shè)備。
[0210] 當(dāng)近距范圍處的根同步站查看超過近距范圍時，基于其主設(shè)備優(yōu)先值，其可以改 變層級，或者可以保持在同一級別。根同步站之下的分支同步站同樣可以改變級別。例如， 在提供足夠深度的環(huán)境中，如果近距范圍根同步站在其在更長范圍競爭之后降級，則其分 支同步站可以自動地被降級相同數(shù)量的級別，以便保持相關(guān)組織。
[0211] 但是，作為此的一種替代形式，在近距范圍根同步站的新層級被確定之后，其分支 同步站可以重新開始該選擇過程，以確定近距范圍同步站下方的近距范圍分級結(jié)構(gòu)。
[0212] 在本發(fā)明的一些實施例中，對等設(shè)備不能隨意地提名自身（例如通過發(fā)布PSF)作 為分級結(jié)構(gòu)任何級別處的同步站。當(dāng)設(shè)備監(jiān)聽到同步站時，與該站的層級S無關(guān)，并且假設(shè) 同步站具有高于該設(shè)備的主設(shè)備優(yōu)先值，該設(shè)備可以成為該設(shè)備之下的葉子，或者如果它 沒有監(jiān)聽到閾值數(shù)量的較低級別層級S+1分支同步站，則其可以成為級別S+1處的分支同 步站。
[0213] 圖6是根據(jù)本發(fā)明一些實施例展示一種在對等通信環(huán)境內(nèi)在默認(rèn)分級結(jié)構(gòu)中選 擇一個或多個同步站的方法的流程圖。所示方法可以在每個可用性窗口之前、期間或之后、 在所有可用性窗口的某個子組之后（例如在同步站的指定序列中第一或最后一個窗口之 后）、在可用性窗口的某個倍數(shù)之后（例如在每兩個窗口之后）或者按其他某種規(guī)律性執(zhí) 行，并且不同于圖5A至?所示的選擇過程。圖6中所示的過程利用多個范圍，其可以對應(yīng) 于、也可以不對應(yīng)于上面所討論的近距、中距和遠(yuǎn)距范圍。
[0214] 在圖6所示流程圖中所反映的本發(fā)明的實施例中，葉子（或從）設(shè)備將與其以比 對應(yīng)于被稱為"closeLeaf"的范圍的信號強度更大的信號強度監(jiān)聽到的最佳同步站同步。 分支同步站將與其在對應(yīng)于另一信號強度的"closeMaster"范圍內(nèi)監(jiān)聽到的最佳同步站同 步；該站可以是根同步站。
[0215] 進(jìn)行比較，closeMaster范圍大于closeLeaf范圍，這意味著與closeLeaf范圍關(guān) 聯(lián)的信號強度閾值高于與closeMaster范圍關(guān)聯(lián)的信號強度閾值。這促進(jìn)葉子設(shè)備的局部 聚集，而分支同步站能夠與更遠(yuǎn)的更好分支同步站（或者可能是根同步站）同步。
[0216] "遠(yuǎn)距"范圍可以被用于代表任何設(shè)備將監(jiān)聽的最遠(yuǎn)距離。因此，"遠(yuǎn)距"范圍大于 closeLeaf和closeMaster范圍二者，而相應(yīng)的信號強度低于與那些范圍相對應(yīng)的信號強 度。
[0217] 在所示過程中，如果給定設(shè)備在closeLeaf范圍處（如果該設(shè)備是葉子）或者在 closeMaster范圍處（如果該設(shè)備是主設(shè)備）監(jiān)聽到的最佳對等設(shè)備是該設(shè)備自身，則它將 與其在遠(yuǎn)距范圍處監(jiān)聽到的最佳主設(shè)備同步。在一些具體實施中，每個設(shè)備將保持跟蹤其 在遠(yuǎn)距范圍處以及在closeLeaf或closeMaster范圍（無論哪一個適當(dāng)）處監(jiān)聽到的最佳 同步站，并且將（例如在存儲器中）存儲它們的同步參數(shù)和主設(shè)備優(yōu)先值。
[0218] 除了用于辨識給定設(shè)備應(yīng)該與哪個同步站同步的上述三個范圍之外，可以使用其 他范圍來幫助確定所述給定設(shè)備角色是作為同步站（或主設(shè)備）還是作為葉子、或者其是 否應(yīng)當(dāng)繼續(xù)競爭作為同步站。例如，設(shè)備可以跟蹤其在兩個范圍（被稱為shortRange和 midRange)內(nèi)監(jiān)聽到的同步站的數(shù)量。
[0219] 在一不例性的具體實施中，shortRange可為大約1米，closeLeaf和closeMaster 范圍可為大約4米和5米，midRange可以在5到10米之間，而遠(yuǎn)距范圍可為大約30米。在 本發(fā)明的其他實施例中，主設(shè)備選擇過程可以考慮更少的或附加的范圍，其實際上可以延 伸任何距離并且其可以對應(yīng)于變化的信號強度。
[0220] 因此，可以使用一組范圍（例如 closeLeaf、closeMaster、midLeaf、midMaster、遠(yuǎn) 距）來確定給定設(shè)備將與什么主設(shè)備同步。另一組范圍（例如shortRange、midRange)可 以被用于辨識設(shè)備的角色。
[0221] 在操作604中，設(shè)備確定其最近是否已經(jīng)從其所同步的同步站接收到同步幀（例 如PSF、MIF)。如果在最近的PSF周期內(nèi)或者在其他某個可應(yīng)用的時間周期（例如可用性 窗口周期）內(nèi)已經(jīng)接收到同步巾貞，則方法前進(jìn)到操作610 ;否則，方法在操作606繼續(xù)。
[0222] 在操作606中，設(shè)備確定是否已經(jīng)經(jīng)過了閾值數(shù)量的可用性窗口或可用性窗口時 間周期（或其他可應(yīng)用的時間周期）而沒有接收到同步幀。如果是，則方法在操作608繼 續(xù)；否則，設(shè)備保存其當(dāng)前狀態(tài)和當(dāng)前同步，并且退出所示方法而不執(zhí)行主設(shè)備選擇過程。 雖然不需要進(jìn)行顯著的校正動作（因為丟失的PSF的數(shù)量還沒有達(dá)到閾值），但是設(shè)備最近 還沒有同步，并且可能不具有當(dāng)前主設(shè)備優(yōu)先值來用于選擇同步站。
[0223] 在操作608中，設(shè)備成為對等設(shè)備的分級結(jié)構(gòu)的根同步站，但是可以保持先前根 同步站的可用性窗口序列或調(diào)度以及PSF周期性，除非其與該設(shè)備的其他操作沖突。替換 任何同步站（包括根同步站）時的目標(biāo)是在環(huán)境內(nèi)保持同步；因此，如果可能的話，優(yōu)選是 以相同同步參數(shù)繼續(xù)。在操作608之后，主設(shè)備選擇過程對于設(shè)備結(jié)束。
[0224] 在操作610中，設(shè)備開始執(zhí)行可應(yīng)用的主設(shè)備選擇算法，利用其已經(jīng)經(jīng)由同步幀 (例如PSF、MIF)接收到的和/或從其他設(shè)備（例如其當(dāng)前未同步到的同步站）監(jiān)聽到的 或者已經(jīng)被其他設(shè)備轉(zhuǎn)播的優(yōu)先值（或選擇量度）。特別地，設(shè)備將把其主設(shè)備優(yōu)先值與其 他設(shè)備的主設(shè)備優(yōu)先值進(jìn)行比較。
[0225] 如上所述，可以在不同范圍處檢查同步站。在這些實施例中，從同步站候選者接收 到的同步幀的RSSI (接收信號強度指示）、或者其他設(shè)備的信號的強度的其他某種測量（諸 如RCPI (接收信道功率指示））可以被用于確定它們的范圍。
[0226] 作為操作610的一部分，設(shè)備計算與設(shè)備執(zhí)行圖6所示方法相關(guān)的幾個值，包括下 列值（范圍如上所述）：
[0227]

【權(quán)利要求】
1. 用于從對等通信環(huán)境內(nèi)的多個對等設(shè)備中選擇一個或多個同步站的裝置，所述裝置 包括： 處理器； 無線通信模塊； 存儲優(yōu)先值的存儲器部件，其中所述優(yōu)先值反映所述裝置作為同步站的優(yōu)先級； 第一邏輯，所述第一邏輯能夠被所述處理器執(zhí)行以從所述多個對等設(shè)備與所述裝置的 排序列表中辨識所述一個或多個同步站；和 第二邏輯，所述第二邏輯能夠被所述處理器執(zhí)行以在所述裝置被辨識為同步站的情況 下廣播同步幀。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中由所述裝置的一組量度來計算所述裝置的所述優(yōu) 先值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中通過根據(jù)所述多個對等設(shè)備和所述裝置的優(yōu)先值 對所述多個對等設(shè)備和所述裝置進(jìn)行排序來匯編所述排序列表。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中辨識一個或多個同步站包括： 辨識負(fù)責(zé)為所述多個對等設(shè)備設(shè)置會合調(diào)度的根同步站；以及 辨識負(fù)責(zé)在整個所述通信環(huán)境中傳播所述會合調(diào)度的一個或多個分支同步站。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一邏輯還能夠執(zhí)行以： 辨識所述裝置的第一范圍內(nèi)的第一同步站；以及 辨識所述裝置的第二范圍內(nèi)的第二同步站。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中由所述裝置傳輸?shù)耐綆孀R所述優(yōu)先值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中由所述裝置傳輸?shù)耐綆孀R可用性窗口，所述 多個對等設(shè)備在所述可用性窗口期間在指定的時間在指定的通信信道上會合。
8. -種通信設(shè)備，包括： 處理器； 第一邏輯，所述第一邏輯能夠被所述處理器執(zhí)行以辨識所述通信設(shè)備在對等設(shè)備的網(wǎng) 絡(luò)內(nèi)的角色，其中所述通信設(shè)備的角色為下列之一： 根同步站； 分支同步站；和 葉子設(shè)備； 第二邏輯，所述第二邏輯能夠被所述處理器執(zhí)行以在所述通信設(shè)備的角色為所述根 同步站或分支同步站的情況下生成同步巾貞來同步所述對等設(shè)備的子組，其中每個同步巾貞包 括： 時間戳；和 數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)被配置為辨識所述對等設(shè)備的所述子組中的會合；以及 無線電部件，所述無線電部件用于廣播所述同步幀。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的通信設(shè)備，還包括： 存儲器模塊，所述存儲器模塊存儲包括所述通信設(shè)備在內(nèi)的多個相應(yīng)對等設(shè)備的優(yōu)先 值，其中每個優(yōu)先值辨識相應(yīng)對等設(shè)備作為同步站的優(yōu)先級。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信設(shè)備，其中由對相應(yīng)對等設(shè)備可使用的電力的測量來 計算優(yōu)先值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信設(shè)備，其中由下列中的至少一者來計算優(yōu)先值： 所述相應(yīng)對等設(shè)備的功率消耗的速率； 所述相應(yīng)對等設(shè)備能夠使用的頻帶； 所述相應(yīng)對等設(shè)備的處理器的負(fù)載； 所述相應(yīng)對等設(shè)備的通信范圍；和 所述相應(yīng)對等設(shè)備的類型。
12. -種通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，包括： 根同步站，所述根同步站具有高于所述根同步站的范圍內(nèi)的其他通信設(shè)備的優(yōu)先值， 其中所述根同步站傳輸指示所述根同步站優(yōu)先值的周期性同步幀； 對于N個層級（N> 1)中的每一個的一個或多個分支同步站，所述一個或多個分支同 步站具有的優(yōu)先值低于所述根同步站的優(yōu)先值；和 選擇代碼，所述選擇代碼由所述通信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)中的每個通信設(shè)備執(zhí)行且被配置為將 所述設(shè)備的一個或多個選擇量度轉(zhuǎn)換為所述設(shè)備的優(yōu)先值。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的網(wǎng)絡(luò)，其中給定設(shè)備的所述一個或多個選擇量度包括對所 述給定設(shè)備可使用的電力的測量。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述給定設(shè)備的所述一個或多個選擇量度還包 括下列中的至少一者： 所述給定設(shè)備的功率消耗的速率； 所述給定設(shè)備能夠使用的頻帶； 所述給定設(shè)備的處理器的負(fù)載； 所述給定設(shè)備的通信范圍；和 所述給定設(shè)備的類型。
15. -種辨識多個通信設(shè)備的分級結(jié)構(gòu)內(nèi)第一設(shè)備的角色的方法，所述方法包括在所 述第一設(shè)備處： 收集所述多個通信設(shè)備的優(yōu)先值，其中設(shè)備的所述優(yōu)先值指示所述設(shè)備作為同步站的 優(yōu)先級； 將所述多個通信設(shè)備中具有最高優(yōu)先值的設(shè)備辨識為所述分級結(jié)構(gòu)的根同步站； 將優(yōu)先值低于所述最高優(yōu)先值的一組設(shè)備辨識為分支同步站；以及 如果所述第一設(shè)備被辨識為所述根同步站或分支同步站，則廣播同步幀以有利于所述 多個通信設(shè)備的同步。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括： 如果所述第一設(shè)備沒有被辨識為根同步站，并且也沒有被辨識為分支同步站，則承擔(dān) 葉子設(shè)備的角色并且避免廣播同步幀。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括： 在所述根同步站和所述分支同步站中識別所述第一設(shè)備能夠以超過閾值的信號強度 來監(jiān)聽的一個或多個同步站；以及 與在所述一個或多個同步站中具有最高優(yōu)先值的所識別的同步站同步。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括，如果所述第一設(shè)備被辨識為分支同步站， 則： 在所述根同步站和不是所述第一設(shè)備的所述分支同步站中，識別所述第一設(shè)備能夠從 其監(jiān)聽到同步幀的同步站；以及 與具有最高優(yōu)先值的所識別的同步站同步。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中收集優(yōu)先值包括： 操作所述設(shè)備的無線電部件以從所述多個通信設(shè)備接收通信； 從所述通信中提取所述優(yōu)先值；以及 更新數(shù)據(jù)庫以記錄與相應(yīng)設(shè)備關(guān)聯(lián)的每個優(yōu)先值。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中辨識根同步站包括： 比較所收集的優(yōu)先值，而與距對應(yīng)于所收集的優(yōu)先值的設(shè)備中的第一設(shè)備的范圍無 關(guān)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中辨識為分支同步站包括： 確定閾值信號強度； 將從所述多個通信設(shè)備接收的通信的信號強度與所述閾值信號強度進(jìn)行比較；以及 過濾掉從其接收的通信的信號強度小于所述閾值信號強度的任何設(shè)備。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中辨識為分支同步站還包括： 確定分支同步站的最大數(shù)量； 根據(jù)它們的相應(yīng)優(yōu)先值，對不是被過濾掉的任何設(shè)備的所述一組設(shè)備進(jìn)行排序；以及 從所排序的一組設(shè)備中，選擇優(yōu)先值高于所排序的組中的其他設(shè)備但不超過所述最大 數(shù)量的一個或多個設(shè)備。
23. -種存儲指令的非暫態(tài)計算機(jī)可讀介質(zhì)，所述指令在被通信設(shè)備的硬件處理器執(zhí) 行時使所述通信設(shè)備執(zhí)行一種辨識第一設(shè)備在多個通信設(shè)備的分級結(jié)構(gòu)內(nèi)的角色的方法， 所述方法包括在所述第一設(shè)備處： 收集所述多個通信設(shè)備的優(yōu)先值，其中設(shè)備的所述優(yōu)先值指示所述設(shè)備作為同步站的 優(yōu)先級； 將所述多個通信設(shè)備中具有最高優(yōu)先值的設(shè)備辨識為所述分級結(jié)構(gòu)的根同步站； 將優(yōu)先值低于所述最高優(yōu)先值的一組設(shè)備辨識為分支同步站；以及 如果所述第一設(shè)備被辨識為所述根同步站或分支同步站，則廣播同步幀以有利于所述 多個通信設(shè)備的同步。
【文檔編號】H04L29/08GK104160678SQ201380012433
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月13日
【發(fā)明者】R·J·斯泰西, P·B·萬德瓦爾, C·A·哈特曼 申請人:蘋果公司