CN110072294B - 对等通信的增强 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对等通信的增强。本发明公开一种用于邻近对等通信的增强的通用超帧结构，其可以结合各种不同的信道访问技术来实现。此外，本发明公开了用于使得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、分布控制以及混合控制。本发明还公开一种超高帧结构，其可以包括两个或更多个超帧，每一超帧对应于对应的P2PNW控制方案中的不同的一个。

Description

对等通信的增强

本申请是2016年2月4日提交的国际申请日为2014年7月11日的申请号为201480044436.9(PCT/US2014/046313)的，发明名称为“对等通信的增强”专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请请求于2013年7月12日提交的名称为“Superframe Structure for Peer-to-Peer Communications(用于对等通信的超帧结构)”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

对等(P2P)邻近通信可以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。对等体可以指用户或者例如2G***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(RFD)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邻近通信可以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，可以在包括集中控制器的集中***或者不具备中央控制器的全分布式***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、在用户之间调度以及管理连接(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、保持以及终止通信会话负有同等的责任。

基于邻近的应用和服务表示用于从核心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3GPP、oneM2M、IETF、IEEE以及OMA。服务层与跨层技术一样是用于启用这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、智能交通以及网络情景的网络。

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，通常是以低数据流量进行单向通信，但也可以使用双向通信(例如针对个性化广告)。

在紧急情况下的P2P邻近通信的实施方式通常涉及单向通信，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/应用可以比其它P2P服务/应用具有更高的优先级，并且一些应急服务/应用可以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，但智能交通可以要求高度可靠的消息传递以及极低的延时。网络对网络的P2P可以被使用于扩大基础设施的覆盖范围或者减轻基础设施的负载。

IEEE 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)协议以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100kbps的典型发现信号发送率以及在多于100个设备的发现中处理数个设备的能力；(ii)例如通常是10Mbps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；以及(v)可在11GHz以下并且能够支持这些要求的选定的全球性免授权/授权频带内操作。

发明内容

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帧结构。可以结合多种不同的信道访问技术来实现该增强的超帧结构，该信道访问技术包括时分多址(TDMA)、正交频分多路复用以及直接序列扩展频谱。

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、分布控制以及混合控制。特别地，一种方法使得在分布控制以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以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以及混合控制下操作的P2PNW能够共存。又一种方法使得在全部三个不同控制方案下操作的P2PNW能够共存。

根据本申请的又一方面，公开了超高帧的概念。在各实施例中，超高帧可以包括两个或更多个超帧，每一超帧对应于本文所述的对应P2PNW控制方案中的不同的一个。

该发明内容被提供用于以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

可以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：

图1图示采用分布控制方案的示例通信***。

图2图示采用虚拟集中控制方案的示例通信***。

图3图示采用混合控制方案的示例通信***。

图4描绘通用的时分多址(TDMA)超帧结构。

图5图示根据一个实施例的增强的通用超帧结构。

图6图示图5的通用超帧结构用于TDMA方案的一个实施例。

图7A和7B图示图5的通用超帧结构用于正交频分多路复用(OFDM)方案的一个实施例。

图8A和8B图示图5的通用超帧结构用于直接序列扩展频谱(DSSS)方案的一个实施例。

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。

图10A和10B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。

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。

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。

图13图示可以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帧结构的一个实施例。

图14A是示例机器对机器(M2M)、物联网(IoT)或者物维网(WoT)通信***的***图，在该通信***中可以实现一个或多个所公开的实施例。

图14B是可以被使用于图14A中所示的M2M/IoT/WoT通信***内的示例架构的***图。

图14C是可以被使用于图1、2、3、14A和14B中所示的通信***内的示例M2M/IoT/WoT终端或网关设备或者对等体的***图。

图14D是示例计算***的框图，在该计算***中可以实现图1、2、3、14A和14B的通信***的多个方面。

具体实施方式

术语

如本文所用，术语“应用信标”是指指示应用帧的开始的信标。术语“应用帧”是指专用于P2P邻近通信的特定应用的帧结构。应用帧可以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)以及非活动时段，即间隙或保护时段。DCDCH和CFP均分别被分配有一定量的时隙，该时隙可以通过信道分配和/或信道访问管理来预定或者调节。可以在应用信标中指示DCDCH和CFP的长度。

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以在无线通信***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以便在无线通信***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。

如本文所用，术语“超高帧”是指用于P2P网络的网络的、在本文所述的分层帧结构中的超帧之上的下一级。超高帧可以包含一个或多个种类的超帧，例如虚拟集中控制超帧、混合控制超帧和/或分布控制超帧或者其任何组合。

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以启用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。

“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。该程序也可以被称作对等体附连、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。

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。可以在群组(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以及信道测量协调等。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。

术语“超级虚拟领导者(超级VL，SuperVL)”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。可以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。

术语“子虚拟领导者(子VL，SubVL)”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以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；以及(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)。子虚拟领导者可以执行虚拟领导者的功能的子集。

同样如本文所用，术语“超帧”是指用于P2P网络的网络的、在本文所述的分层帧结构中的应用帧之上的下一级。在一个实施例中，超帧可以包含基于竞争的公共时段(CP)即公共控制和数据信道(CCDCH)、一个或多个应用帧、保留时间(RT)字段以及/或者非活动时段。术语“超帧信标”是指可以如本文所述被使用于指示超帧的开始的信标。超帧信标可以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，超帧信标也可以包含用于如果被设置为真则指示超高帧的开始的超高帧标识符。

用于P2P通信的控制方案

有关IEEE 802.15.8标准，已提出用于管理不同P2P网络(P2PNW)之间的信道访问的三个不同控制方案一分布控制、虚拟集中控制以及混合控制。

图1示出采用分布控制方案的示例通信***100，该分布控制方案可以包括P2PNW间分布控制以及P2PNW内分布控制。在所示的示例***中，存在四个P2PNW 102、104、106和108。每个P2PNW 102、104、106、108分别实现相应的P2P应用，诸如App1、App2、App3和App4。对等体可以是平板计算机、智能电话、音乐播放器、游戏机、个人数字助理、膝上型计算机、PC、医疗设备、联网汽车、智能仪表、家庭网关、监视器、警报器、传感器、机顶盒、打印机、2G网络中的移动台(MS)、3G网络中的用户设备(UE)、或者IEEE 802.15(无线个人区域网络(WPAN))网络中的一个或一组全功能设备(FFD)或简化功能设备(RFD)。作为一个示例，对等体可以具有图14C中所示的硬件架构(更完整地描述如下)或其变化方案，或者其可以具有图14D中所示的计算***的架构(同样更完整地描述如下)。

在图1中所示的分布控制方案中，P2PNW的每个对等体通过在公共控制/数据信道(CCDCH)上与其它对等体进行通信，管理与邻近P2PNW的其它对等体的全部控制相关的通信。CCDCH可以被用于但不限于下列几点：邻近P2PNW之间的公共控制消息、发向邻近P2PNW的寻呼或广播消息以及广播到邻近P2PNW的短的高优先级的数据。

利用P2PNW间分布控制，一个P2PNW内的对等体管理其与邻近的其它P2PNW内的对等体的控制相关的通信。例如，在图1中，P2PNW 102中的对等体3-2与P2PNW 104的对等体1和对等体2通信控制相关信息。类似地，P2PNW 106的对等体1与P2PNW 108的对等体1和对等体4通信控制相关信息。在这样的分布控制方案中，不存在充当P2PNW之间的中央“控制者”的超级VL。

如双箭头实线所示，利用P2PNW内分布控制，通过与P2PNW内的其它对等体进行通信，对等体管理其控制相关的通信。例如，P2PNW 108中的APP4的对等体1处理关于该App4P2PNW内的对等体的控制和数据消息。不存在充当中央“控制者”的VL，也不存在任何子VL。

图2示出采用虚拟集中控制方案的示例通信***200，该虚拟集中控制方案可以包括P2PNW间集中控制以及P2PNW内集中控制。在所示的示例***中，存在四个P2PNW 110、112、114和116。如前述示例，每个P2PNW 110、112、114、116分别实现相应的P2P应用，诸如App1、App2、App3和App4。

利用P2PNW间集中控制，超级VL经由在公共控制/数据信道上与P2PNW的其它VL的通信来管理邻近P2PNW之间的全部控制相关的通信。例如，P2PNW 110(实现App1)中的对等体1是超级VL并且处理App1、App2、App3和App4 P2PNW 110、112、114和116之间的全部控制信号和/或消息。具体地，如图所示，超级VL(P2PNW 110的对等体1)在CCDCH上与App2 P2PNW112的对等体1(VL2)、与APP3 P2PNW 114的对等体1(VL3)并且与App4 P2PNW 116的对等体1(VL4)通信。

利用P2PNW内集中控制，VL经由在专用控制/数据信道(DCDCH)上与P2PNW的其它对等体的通信而直接地或者通过子VL来管理P2PNW之内的全部控制相关的通信。例如，App1P2PNW 110的对等体1处理App1 P2PNW内的对等体(例如对等体2和对等体4)和子VL(例如对等体3)之间的全部控制信号和/或消息。对等体3是用于对等体3-1和3-2的子VL。类似地，App4 P2PNW 116的对等体1处理App4 P2PNW 116内的全部对等体(对等体2、对等体3、对等体4和对等体5)之间的全部控制信号和/或消息。

图3示出采用混合控制方案的示例通信***，该混合控制方案可以包括P2PNW间分布控制以及P2PNW内虚拟集中控制。在所示的示例中，再次存在四个P2PNW118、120、121和122。如前述示例，每个P2PNW118、120、122和124分别实现相应的P2P应用，诸如App1、App2、App3和App4。

在该混合控制方案的P2PNW间分布控制中，P2PNW的VL经由在CCDCH上的通信来管理其与邻近的其它P2PNW的VL的P2PNW控制相关的通信。不存在充当P2PNW之间的中央“控制者”的超级VL，并且给定P2PNW的VL仅是该P2PNW内的中央“控制者”。例如，如图所示，APP1P2PNW 118的对等体1(VL1)与App2 P2PNW 120的对等体1(VL2)、与APP3 P2PNW 122的对等体1(VL3)并且与App3P2PNW 124的对等体1(VL4)通信。

在该混合控制方案的P2PNW内集中控制中，VL在专用控制/数据信道上直接地或者通过子VL来管理P2PNW之内的全部控制相关的通信。例如，App1 P2PNW 118的对等体1处理该App1 P2PNW内的对等体(例如对等体2和对等体4)和子VL(例如对等体3)之间的全部控制信号和/或消息。类似地，App4 P2PNW 124的对等体1处理App4 P2PNW内的全部对等体(例如对等体2、对等体3、对等体4和对等体5)之间的全部控制信号和/或消息。

信道管理和超帧结构

802.15.8中，信道管理被使用于在对等体之间的信道资源分配。在信道管理过程期间定义超帧。通常，超帧由定义新的超帧的开始点的超信标(在集中控制中)或者公共信标(在混合以及分布控制中)组成。然后，超信标或者公共信标随后是CCDCH。在CCDCH之后是一个或多个应用帧。每个应用帧可以包含应用信标、用于P2PNW内通信并且由P2PNW内的VL、子VL和对等体共享的DCDCH、以及无竞争时段(CFP)。

为了定义新的超帧或者应用帧，对等体需要在CCDCH或者DCDCH上发送信道分配请求并且等待来自邻近距离内的对等体的响应。定义超帧的第一信标也定义应用帧。在不同的控制方案下，该第一信标被称为不同名称并且由不同方来发送。例如，在虚拟集中控制中，其被称为超信标并且由超级VL来发送。在混合控制方案中，其是从VL发送的公共应用信标，并且在分布控制方案中，其是来自对等体的公共应用信标。

图4示出通用的时分多址(TDMA)超帧结构，其可以被用于图2中所示的虚拟集中控制方案。参照图2和4，在该示例中，超信标定义超帧，并且由于App1的双重功能——超级VL和VL，超信标还用作用于App1的应用信标。App1的DCDCH紧随CCDCH之后。能够看出，App1帧包括CCDCH，因为该应用帧的VL也是超帧的超级VL，而其它应用帧(例如，App2和App3的应用帧)从单独的应用信标开始并且随后是其DCDCH。

现有的TDMA超帧结构，如图4中所示的超帧结构，可能会受益于对多个P2P应用的更佳支持，包括更一致的应用帧结构。此外，如在IEEE标准中所定义，用于在物理层的正交频分多路复用以及在物理层的直接序列扩展频谱的现有超帧结构也可能会受益于对P2P应用的更佳支持，特别是多个P2P应用。此外，现有的超帧结构没有解决图1-3中所示的不同控制方案的共存。

增强的通用超帧结构

根据本申请的一方面，公开了一种增强的通用超帧结构以及用于不同的多路访问方案的多个实施例。

在图5中图示增强的超帧结构的一个实施例。在图5中所示的示例中，示出两个连续的超帧，超帧1和超帧2。关于超帧1，每个超帧可以包含超帧信标502、诸如CCDCH的基于竞争的公共时段504、应用时段506、保留时间508以及非活动时段510中的一个或多个，乃至全部。

超帧信标502指示超帧的开始。对于不同的控制方案，其可以被超级VL保存为超信标、被VL保存为公共信标、或者被对等体保存为公共对等信标。

公共时段(CCDCH)504可以由邻近的所有对等体来共享，用于控制或管理消息以及短或较高优先级的数据。公共广播/多点广播以及私人结对通信可以作为基于竞争的通信而在CCDCH上进行。特别地，针对“待发现”和/或“关联请求”的消息，相同的消息(或者用于“待发现”的发现信标)能够在该时段期间重复。

应用时段506可以被专用于P2P应用用途。在一个实施例中，在应用时段506内可以存在一个或多个应用帧(未示出)。不同的多路访问方案可以定义应用帧在该时间间隔内的不同布置。类似于公共时段(CCDCH)，针对“待发现”和/或“关联请求”的消息，相同的消息(或者用于“待发现”的发现信标)能够在该时段期间重复。

保留时间508可以被保留用于其它服务帧的***，并且非活动时段510可以是介于超帧之间(例如在图5中超帧1与超帧2之间)的可选的间隙或保护时间。

增强的TDMA超帧结构

图6图示用于TDMA方案的图5的通用超帧结构的一个实施例。同图4的TDMA超帧结构相比，图6的超帧结构对前者的改进在于通过将超信标(例如图4的超信标1)的功能分成单独的超帧信标(例如超帧信标1)以及一个或多个单独的应用信标(诸如App信标1、App信标2和App信标3)，其中超帧信标定义超帧的开始并且每个应用信标定义相应的应用帧的开始。在各种实施例中，超帧信标在虚拟集中控制方案下可以是超信标、在混合控制方案下可以是公共信标、或者在分布控制方案下可以是公共对等信标。如图所示，在该实施例中，在新的超帧结构中的CCDCH不再是第一应用帧的一部分(如就图4的超帧结构而言)。换言之，新的超帧结构具有包括超帧信标和CCDCH的公共时段，并且应用时段包括一个或多个应用帧。每个应用帧可以被专用于一个应用并且开始于应用信标，随后是其DCDCH。因此，新的超帧结构与应用帧结构更加一致。

应注意，在图6中所示的超帧结构是通用于全部三种控制方案。超帧信标(例如超帧信标1、超帧信标2等)以及应用信标(例如App信标1、App信标2以及App信标3)能够根据控制方案而由超级VL、VL或者对等体来保存。例如，在虚拟集中控制方案中，超级VL或者邻近的第一VL可以发送超帧信标；VL可以发送应用信标。在混合控制的情况下，VL发送超帧信标以及应用信标。在分布控制方案中，任何对等体都可以发送超帧信标和应用信标。

增强的OFDM超帧结构

图7A和7B图示图5的通用超帧结构用于OFDM方案的一个实施例。如图所示，专用的应用帧被分配在不同的时间间隔中(如在TDMA中)，以便无竞争访问。进一步如图所示，CCDCH和DCDCH可以是工作频带内的子载波的子集或者全部。此外，无论CCDCH还是DCDCH都可以被分成多路信道。例如，在超帧2中(图7B)，CCDCH被分成两个(CCDCH1和CCDCH2)。

增强的DSSS超帧结构

图8A和8B图示图5的通用超帧结构用于DSSS方案的一个实施例。如图所示，在公共时段内仅分配超帧信标和CCDCH以使对公共时段(即，CCDCH)的干扰最小化。在应用时段中，应用帧可以用不同的正交码来扩展并且由此可以在该时间间隔中重叠。图8A图示与信标重叠。图8B图示与信标不重叠。

如图8B中所示，为使对信标的干扰最小化，CCDCH可以开始于超帧信标之后，并且DCDCH和/或数据可以开始于应用信标之后。

如图8A和8B所示，多路CCDCH或DCDCH可以用不同的正交码来定义，如图所示，例如用CCDCH1和CCDCH2来定义。此外，在分布式组通信内的对等体之间的不同数据包可以用不同的正交码来扩展并且由此可以适时重叠，如在图8A和8B中的应用帧App帧1中所示。

用于不同控制方案共存的方法

下文描述用于使得在不同控制方案——虚拟集中、分布以及混合控制——下操作的多个P2PNW能够相邻共存的方法。在本文所解决的第一种情景中，存在多个P2PNW，其中一些使用分布控制并且其它采用虚拟集中控制。在涉及多个P2PNW的第二种情景中，其中一些使用虚拟集中控制并且其它采用混合控制。在第三种情景中，多个P2PNW中的一些使用分布控制并且其它采用混合控制。最后，在第四种情景中，存在同时使用分布控制、虚拟集中控制以及混合控制的多个P2PNW。

用于分布控制和集中控制共存的方法

结合图9和10A-B，描述了用于使得分布控制下的P2PNW能够与虚拟集中控制下的邻近P2PNW共存的方法。仅为讨论目的，考虑存在四个邻近的P2PNW的示例性***，该四个邻近的P2PNW的每一个实现不同的P2P应用(即用于P2PNW 1的App 1、用于P2PNW 2的App 2、用于P2PNW 3的App 3以及用于P2PNW 4的App 4)。进一步假定，App 1和App 2使用虚拟集中控制，而App 3和App 4使用分布控制，那些控制方案如上结合图1-3所述。

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。在该实施例中，假定App 1和App 2 P2PNW首先开始存在，接着在稍后的时间开始存在App 3和App 4P2PNW。

根据该第一实施例，在分布控制下发起P2PNW(即来自App 3和App 4 P2PNW)的第一对等体需要执行以下附加操作。首先，对等体扫描用于虚拟集中控制的超帧的超帧信标，即超帧信标902。一经检测到，对等体便可立即解码超帧信标以定位虚拟集中控制超帧的CCDCH 904的位置。应注意，对等体也可以解码超帧信标以定位由超级VL分配以在分布控制下供对等体使用的保留时间906。其次，在分布控制下(即来自App 3和App 4)的对等体指示用于对等体加入其P2PNW的分布控制的发生并且通过虚拟集中控制超帧的CCDCH 904为该分布控制请求信道(即保留时间的长度)。换言之，每个App 3和App 4的第一对等体在用于虚拟集中控制的超帧的CCDCH 906上发送请求消息。该消息可以包含以下信息：(i)应用标识符(即由对等体的P2PNW提供的P2P应用的标识符)和/或类别(即P2PNW的应用的类别的指示，诸如社交网络、紧急服务、游戏等)；(ii)应用属性，诸如在该应用的P2PNW中的活动对等体的数目的指示、分布控制将是基于帧还是基于非帧的指示以及分布控制将是基于竞争还是基于非竞争的指示；以及(iii)由对等体所请求的信道资源的规范，例如包括对所请求的时隙的数目的指示、对所请求的子载波的数目的指示、对所请求的资源块的数目的指示等。

进一步根据该第一实施例，用于在虚拟集中控制下的App 1和App 2的对等体的超级VL分配超帧中的一定保留时间906以供分布控制下的App 3和App 4的对等体使用。更具体地，基于在用于App 1和App 2的对等体的虚拟集中控制的超帧的CCDCH上所接收的指示和信道请求，超级VL计算和分配专用于对App 3和App 4的对等体的分布控制的RT 906。

超级VL可以利用不同的方法来计算和分配RT 906。通常，使用来自App 3和App 4的对等体的请求作为输入，超级VL将基于不同的标准来分配RT 906。在一个示例中，如果RT的长度足以满足App 3和App 4，则超级VL会在其请求时将RT分配给二者。在另一示例中，如果RT过短而不能兼顾服务App 3和App 4，但能够满足其中之一，则超级VL可以首先从RT分配足够的资源来满足App 3(或者App 4)的要求并且将剩余的RT留给App 4(或者App 3)。在另一示例中，如果RT过短而不能服务App 3或者App 4，则超级VL可以将RT平等地分配给App3或者App 4。在又一示例中，如果App 3(或者App 4)具有多个对等体，则超级VL可以将多个RT资源分配给App 3(或者App 4)，即基于App 3和App 4 P2PNW中的对等体的数目的成比例的RT分配。

分配结果(例如RT的开始时间、RT的终止时间或者RT的持续时间等)可以包含在下一超帧信标(例如超帧信标908)中并且被广播至虚拟集中控制以及分布控制下的全部对等体。可选地，分配的结果还能够经由用于虚拟集中控制的超帧的CCDCH而同时被发送回分布控制下的请求的对等体。

在虚拟集中控制下的其它对等体可以遵循用于虚拟集中控制方案的正常操作。

进一步根据该第一实施例，用于分布控制下的对等体(即App 3和App 4 P2PNW中的对等体)的CCDCH能够被建立在两个不同地点中的一个。在一个实施例中，用于分布控制下的对等体的CCDCH可以被定位在由超级VL所分配的RT的开始，如图9中在910处所示。在另一实施例中，用于分布控制下的对等体的CCDCH可以与用于虚拟集中控制下的对等体的CCDCH共存。在该另一实施例中，用于分布控制的CCDCH能够位于紧接用于虚拟集中控制的CCDCH之后。应注意，在图9中并未图示出该替选的实施例。

根据用于虚拟集中控制和分布控制共存的方法的该第一实施例的另一方面，进一步如图9中所示，可以引入超高帧的概念以便利虚拟集中控制超帧和分布控制超帧的共存。根据一个实施例，超高帧由一个用于虚拟集中控制的超帧以及一个用于分布控制的超帧组成。如图9中所示，用于分布控制的超帧居于用于虚拟集中控制的超帧的RT字段内。

进一步根据该实施例，超高帧可以由具有超高帧标识符的超帧信标来定义，在一个实施例中，该超高帧标识符可以被设置为TRUE以指示其划定超高帧的开始。在该实施例中，在虚拟集中控制下的对等体的超级VL将超帧信标中的超高帧标识符设置成TRUE并且进而定义超高帧。在另一实施例(未示出)中，在分布控制下的对等体(例如在本示例中的App3和App 4的对等体)也可以基于与超级VL的协定而在其超帧信标中将超高帧标识符配置成TRUE。在这种情况下，分布控制下的对等体的超帧信标定义超高帧。

还根据本实施例，由超级VL将RT分配给分布控制下的App 3和App 4。但App 3和App 4自身可以使用现有的分布控制程序来请求和协定RT内的信道资源。

还应注意，App 3和App 4可以同时或者相继地开始存在于邻近距离内。对于后者而言，即App 4在App 3之后开始存在，App 4能够经由虚拟集中控制超帧的CCDCH或者分布控制超帧的CCDCH来请求信道资源。

图10A和10B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。在该第二实施例中，假定App 3和App 4 P2PNW(在分布控制下)首先开始存在，接着在稍后时间开始存在App 1和App 2 P2PNW。

根据该第二实施例，首先，在虚拟集中控制下的App 1和App 2 P2PNW的超级VL需要查找保留时间(RT)以开始其超帧。还根据该第二实施例，存在两种用于超级VL来执行该步骤的替选方案。

参照图10A，在第一种替选方案中，超级VL扫描信道以查找充足的RT。然后，如果RT足够长(例如RT 1002)，则其***超帧信标以通告自身并且开始虚拟集中控制超帧(例如超高帧1的超帧1)。在该情况下，超级VL会在其超帧信标中将超高帧标识符1004配置成TRUE，其进而定义超高帧(例如超高帧1)，如图10A中所示。然后，超级VL指示其存在先于分布控制超帧的CCDCH 1006。

参照图10B，在第二种替选方案中，如果没有找到足够的RT，则超级VL能够经由分布控制下的对等体的CCDCH 1008来通告自身并且请求信道。通过这种方式，App 3和App 4能够了解利用虚拟集中控制的App 1和App 2的存在。然后，在分布控制下的对等体从超级VL接收到请求之后，其经由分布控制超帧的CCDCH 1008作出响应并且将信道资源授予超级VL。例如，分布控制下的对等体可以为App1和App2增加RT的尺寸并且经由CCDCH 1008通告该增加。基于所接收的响应——该响应可以指示分配给App1和App2的RT资源的开始以及所分配的RT的尺寸，或者替选地所分配的RT的开始和终止——超级VL定义用于虚拟集中控制的超帧(例如图10B中超高帧1的超帧2)。在该情况下，用于分布控制的超帧信标(例如超帧1010、1012)包含超高帧标识符(设置为TRUE)并且进而定义超高帧。

进一步根据图10A和10B的该第二实施例，在用于虚拟集中控制的超帧被制定之后，分布控制下的对等体能够扫描用于虚拟集中控制的超帧信标(例如超帧信标1014、1016)并且可选地转变成出于分布控制目的而使用用于虚拟集中控制的CCDCH(例如CCDCH1018、1020)。

如图10A和10B中所示，可以再次引入超高帧的概念以便利虚拟集中控制超帧和分布控制超帧的共存。如图所示，超高帧可以由一个用于分布控制的超帧以及一个用于虚拟集中控制的超帧组成。在各种实施例中，App 1和App 2 P2PNW的超级VL以及App 3和App 4P2PNW的对等体可以协定应由用于虚拟集中控制的超帧信标还是由用于分布控制的超帧信标来定义超高帧。可以经由虚拟集中控制超帧的CCDCH或者分布控制超帧的CCDCH来完成这样的协定。

在为了虚拟集中控制下的App 1和App 2 P2PNW以及分布控制下的App 3和App 4P2PNW的共存而形成超高帧之后，这些P2PNW的对等体可以多种不同方式来动态地请求和协定信道资源。

在第一种方法中，全部对等体都可以使用分布控制程序来协定和请求信道资源。

在第二种方法中，虚拟集中控制下的全部P2PNW(例如，App1和App2 P2PNW)都可以各自被认为是专用P2PNW。在该方法中，超级VL使用分布控制程序代表其专用P2PNW，经由分布控制超帧的CCDCH来与其它分布控制网络协定和请求信道资源。然后，超级VL能够使用虚拟集中控制程序在虚拟集中控制下的P2PNW之间重新分配所请求的资源。

在第三种方法中，分布控制下的P2PNW(例如，App 3和App 4 P2PNW)经由虚拟集中控制超帧的CCDCH而与超级VL协定和请求信道资源。因而，能够调节由超级VL所分配的时间段。然后，分布控制下的P2PNW能够重新协定并且重新分布已分配的时间。

用于虚拟集中控制和混合控制共存的方法

为虚拟集中控制和分布控制的共存所改进的相同方法可以被应用于涉及虚拟集中控制和混合控制的情景中。也就是说，在混合控制下的VL可以执行与结合图9和10A-B所讨论的用于在分布控制下的对等体相同的新操作。而且，在虚拟集中控制下的超级VL可以执行与上文结合图9和10A-B所述的超级VL相同的新操作。

用于分布控制和混合控制共存的方法

因为P2PNW间控制始终分布在分布控制或者混合控制下，所以这两个控制方案当然能够共存。在混合控制下的P2PNW中，每个P2PNW应用具有VL，而在分布控制下的P2PNW中没有VL。结合图11和12A-B，描述了用于使得分布控制下的P2PNW能够与混合控制下的邻近P2PNW共存的方法。仅为讨论目的，再次考虑存在四个邻近的P2PNW的示例性***，每个P2PNW实现其自己的P2P应用(例如，App 1、App 2、App 3以及App 4)。在该示例中，假定App1和App 2 P2PNW使用混合控制，而App 3和App 4 P2PNW使用分布控制。

图11图示用于分布控制和混合控制的共存的方法的第一个实施例。在该实施例中，假定App 1和App 2 P2PNW(在混合控制下)首先开始存在，接着在稍后时间开始存在App3和App 4 P2PNW(在分布控制下)。

根据该第一实施例，分布控制下的App 3和App 4 P2PNW的第一对等体扫描信道以检测用于混合控制的超帧的超帧信标(例如超帧信标1102)。一经检测到，对等体便可解码超帧信标以定位混合控制超帧的CCDCH 1104的位置。其次，在分布控制下(即来自App 3和App 4)的对等体指示用于对等体加入其P2PNW的分布控制的发生并且通过混合控制超帧(图11中超高帧1的超帧1)的CCDCH 1104为该分布控制请求信道(即保留时间的长度)。App1和App 2再共同决定将信道资源分配给App 3和App 4。以保留时间(RT)(例如图11中的RT1106)的形式来分配那些资源。在该实施例中，由App 3和App 4经由CCDCH 1104所发送的请求消息可以类似于上文结合图9中所示的方法所述的请求消息。也就是说，消息可以包含以下信息：(i)应用标识符(即由对等体的P2PNW提供的P2P应用的标识符)和/或类别(即P2PNW的应用的类别的指示，诸如社交网络、紧急服务、游戏等)；(ii)应用属性，诸如在该应用的P2PNW中的活动对等体的数目的指示、分布控制将是基于帧还是基于非帧的指示以及分布控制将是基于竞争还是基于非竞争的指示；以及(iii)由对等体所请求的信道资源的规范，例如包括对所请求的时隙的数目的指示、对所请求的子载波的数目的指示、对所请求的资源块的数目的指示等。

进一步根据该第一实施例，可以由用于混合控制的超帧信标1102来定义超高帧。在该实施例中，每个超高帧可以包括一个用于混合控制的超帧(例如图11中的超高帧1的超帧1)以及一个用于分布控制的超帧(例如图11中的超高帧1的超帧2)。在替换的实施例中，反而能够由分布控制超帧的超帧信标来定义超高帧。

类似于上文结合图9和图10A-B所述的方法，在该实施例中，App 1、App 2、App 3和App 4 P2PNW的对等体能够共同协定应由混合控制超帧的超帧信标或是分布控制超帧的超帧信标来定义超高帧。可以经由混合控制超帧的CCDCH或者分布控制超帧的CCDCH来完成这样的协定。

此外，应注意，在本实施例中，App 3 P2PNW和App 4 P2PNW同时或者相继地开始存在于邻近距离内。对于后一种情况而言，并且例如假定App 4 P2PNW在App 3 P2PNW之后开始存在，App 4 P2PNW的对等体能够经由混合控制超帧的CCDCH或者分布控制超帧的CCDCH来请求信道资源。

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。在该第二实施例中，假定App 3和App 4 P2PNW(在分布控制下)首先开始存在，接着在稍后时间开始存在App 1和App 2 P2PNW(在混合控制下)。

根据该第二实施例，首先，在混合控制下的App 1和App 2 P2PNW的VL需要查找保留时间(RT)以开始其超帧。还根据该第二实施例，存在两种用于VL来执行该步骤的替选方案。

参照图12A，在第一种替选方案中，App 1和App 2 P2PNW的VL扫描信道，直至找到RT。然后，如果RT足够长(例如RT 1202)，则VL***超帧信标(例如超帧信标1204)以开始用于混合控制的超帧(例如图12A中的超高帧1的超帧1)。这有效地将混合控制下的对等网络的存在通告给分布控制下的对等网络的对等体。然后，App 1、App 2、App 3和App 4 P2PNW的对等体可以在混合控制超帧的CCDCH(例如CCDCH 1208)或者分布控制超帧的CCDCH(例如CCDCH 1206)上协定信道资源。

参照图12B，在第二种替选方案中，如果没有找到足够的RT，则VL能够经由分布控制下的对等体的CCDCH 1208来通告自身并且请求信道。通过这种方式，App 3和App 4能够了解混合控制下的App 1和App 2的存在。然后，在分布控制下的对等体从VL接收到请求之后，它(它们)经由分布控制超帧的CCDCH 1208作出响应并且将信道资源授予VL。基于所接收的响应，VL定义用于混合控制的超帧(例如图12B中的超高帧1的超帧2)。在该情况下，用于分布控制的超帧信标(例如超帧1210、1212)包含超高帧标识符(设置为TRUE)并且进而定义超高帧。

如图12A和12B中所示，可以再次引入超高帧的概念以便利混合控制超帧和分布控制超帧的共存。如图所示，超高帧可以由一个用于混合控制的超帧以及一个用于分布控制的超帧组成。在各种实施例中，App 1和App 2 P2PNW的VL以及App 3和App 4 P2PNW的对等体可以协定应由用于混合控制的超帧信标还是由用于分布控制的超帧信标来定义超高帧。可以经由混合控制超帧的CCDCH或者分布控制超帧的CCDCH来完成这样的协定。

用于全部三个控制方案共存的方法

下文描述一种使得所有这三个不同的控制方案——分布控制、虚拟集中控制以及混合控制——下的P2PNW能够在邻近距离内共存的方法。根据该方法，可以由虚拟集中控制超帧的超帧信标、分布控制超帧的超帧信标或者混合控制超帧的超帧信标来定义超高帧。每个超高帧可以由一个用于虚拟集中控制的超帧、一个用于分布控制的超帧以及一个用于混合控制的超帧组成。仅为讨论目的，考虑存在三个邻近的P2PNW的示例性***，每个P2PNW实现其自己的P2P应用(例如App 1、App 2以及App 3)。在该示例中，假定App 1使用虚拟集中控制，App 2使用分布控制，并且App 3使用混合控制。

在第一实施例中，假定App1 P2PNW(虚拟集中控制)在App 2 P2PNW(分布控制)以及App 3 P2PNW(混合控制)之前开始存在。根据该实施例，如果App 2 P2PNW(分布控制)在App 3 P2PNW之前开始存在，则当App 2 P2PNW开始存在时可以应用上文结合图9和10A-B所述的用于分布控制和虚拟集中控制共存的方法。当App 3 P2PNW稍后开始存在时，可以采用上述用于虚拟集中控制和混合控制共存的方法(如果由用于虚拟集中控制超帧的超帧信标来定义超高帧)，或者可以采用上文所述并且在图11和12A-B中所示的用于分布控制和混合控制共存的方法(如果由分布控制超帧的超帧信标来定义超高帧)。

反之，如果App 3 P2PNW(混合控制)在App 2 P2PNW(分布控制)之前开始存在，则当App 3 P2PNW开始存在时，可以应用上述用于虚拟集中控制和混合控制共存的方法。当App 2 P2PNW稍后开始存在时，可以应用上文所述并且在图9和10A-B中所示的用于分布控制和虚拟集中控制共存的方法(如果由虚拟集中控制超帧的超帧信标来定义超高帧)，或者可以应用上文所述并且在图11和12A-B中所示的用于分布控制和混合控制共存的方法(如果由混合控制超帧的超帧信标来定义超高帧)。

在第二实施例中，假定App2 P2PNW(分布控制)在App 1 P2PNW(虚拟集中控制)以及App 3 P2PNW(混合控制)之前开始存在。根据该实施例，如果App 1 P2PNW在App 3 P2PNW之前开始存在，则当App 1 P2PNW开始存在时可以应用上文所述并且在图9和10A-B中所示的用于分布控制和虚拟集中控制共存的方法。当App 3 P2PNW稍后开始存在时，可以应用上述用于虚拟集中控制和混合控制共存的方法(如果由虚拟集中控制超帧的超帧信标来定义超高帧)，或者可以应用上文所述并且在图11和12A-B中所示的用于分布控制和混合控制共存的方法(如果由分布控制超帧的超帧信标来定义超高帧)。

反之，如果App 3的P2PNW在App 1 P2PNW之前开始存在，则当App 3 P2PNW开始存在时可以应用上文所述并且在图11和12A-B中所示的用于分布控制和混合控制共存的方法。当App 1 P2PNW稍后开始存在时，可以应用上文所述并且在图9和10A-B中所示的用于分布控制和虚拟集中控制共存的方法(如果由分布控制超帧的超帧信标来定义超高帧)，或者可以应用上述用于虚拟集中控制和混合控制共存的方法(如果由混合控制超帧的超帧信标来定义超高帧)。

在第三实施例中，假定App3 P2PNW(混合控制)在App 1 P2PNW(虚拟集中控制)以及App 2 P2PNW(分布控制)之前开始存在。根据该实施例，如果App 1 P2PNW在App 2 P2PNW之前开始存在，则当App 1 P2PNW开始存在时可以应用所述用于虚拟集中控制和混合控制共存的方法。当App 2 P2PNW稍后开始存在时，可以应用上文所述并且在图9和10A-B中所示的用于分布控制和虚拟集中控制共存的方法(如果由虚拟集中控制超帧的超帧信标来定义超高帧)，或者可以应用上文所述并且在图11和12A-12B中所示的用于分布控制和混合控制共存的方法(如果由混合控制超帧的超帧信标来定义超高帧)。

反之，如果App 2 P2PNW在App 1 P2PNW之前开始存在，则当App 2 P2PNW开始存在时可以应用上文所述并且在图11和12A-B中所示的用于分布控制和混合控制共存的方法。当App 1 P2PNW稍后开始存在时，可以应用上文所述并且在图9和10A-B中所示的用于分布控制和虚拟集中控制共存的方法(如果由分布控制超帧的超帧信标来定义超高帧)，或者可以应用上述用于虚拟集中控制和混合控制共存的方法(如果由混合控制超帧的超帧信标来定义超高帧)。

在加入全部三个P2PNW(即App 1、App 2以及App 3)并且形成超高帧之后，通过当前超高帧的第一CCDCH，它们能够通过任一控制方案协定来定义下一个超高帧。

图13图示可以被使用于使得三个不同的控制方案能够共存的超高帧结构，这三个控制方案可以分别被称作方案A、B和C。如上所示，在每个超高帧中，每个控制方案具有相应的超帧。

示例M2M/IoT/WoT通信***

图14A是示例机器对机器(M2M)、物联网(IoT)或者物维网(WoT)通信***10的示意图，在该通信***中可以实现一个或多个所公开的实施例。通常，M2M技术为IoT/WoT提供构造块，并且任何M2M设备、网关或者服务平台都可以是IoT/WoT的组件以及IoT/WoT服务层等。

如图14A中所示，M2M/IoT/WoT通信***10包括通信网络12。通信网络12可以是固网(例如以太网、光纤、ISDN、PLC等)或者无线网(例如WLAN、蜂窝等)或者异构网中的网络。例如，通信网络12可以包括将诸如语音、数据、视频、短信、广播等内容提供给多个用户的多点接入网络。例如，通信网络12可以采用一个或多个信道访问方法，诸如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交频分多址(OFDMA)、单载波频分多址(SC-FDMA)等。更进一步，通信网络12可以包括其它网络，诸如核心网、互联网、传感器网络、工业控制网络、个人局域网、融合式个人网络、卫星网络、家庭网络、企业网络。

如图14A中所示，M2M/IoT/WoT通信***10可以包括基础设施域以及场域。基础设施域是指端对端M2M部署的网络侧，场域是指局域网络，通常在M2M网关之后。场域包括M2M网关14以及终端设备18。如上所述，这些M2M网关14和终端设备18可以是参加一个或多个对等网络的对等体，诸如在图1-3中举例所示的那些。如上所述，这样的对等体当与其它对等体进行通信时，可以利用图5、6、7A-B和8A-B所示的帧结构中的一个或多个。此外，这样的对等体可以执行上文所述并且在图9、10A-B、11、12A-B和13中所示的方法，以使邻近的虚拟集中、分布和混合控制方案中的两个或更多个能够共存。

应领会到，视需要，在M2M/IoT/WoT通信***10中可以包括任何数目的M2M网关设备14以及M2M终端设备18。M2M网关设备14以及M2M终端设备18中的每一个都被配置以经由通信网络12或者邻近的直接无线电链路来发射和接收信号。M2M网关设备14允许无线M2M设备(例如蜂窝和非蜂窝)以及固网M2M设备(例如PLC)通过诸如通信网络12的运营网络或者直接无线电链路来进行通信。例如，M2M设备18和网关14可以采集数据并且经由通信网络12或者邻近的直接无线电链路将数据发送至M2M应用20或者其它的M2M设备18和网关14。M2M设备18和网关14也可以从M2M应用20或者另一个M2M设备18或网关14接收数据。更进一步，如下所述，可以经由M2M服务层22将数据和信号发送至M2M应用20并且从其接收数据和信号。M2M设备18和网关14可以经由各种网络进行通信，包括蜂窝、WLAN、WPAN(例如Zigbee、6LoWPAN、Bluetooth)、邻近的直接无线电链路以及电话线。

参照图14B，所示的场域中的M2M服务层22为M2M应用20、M2M网关设备14、M2M终端设备18以及通信网络12提供服务。如本文所述的P2P应用可以是M2M应用20或者M2M服务层22的服务能力。应理解的是，M2M服务层22可以视需要与任何数目的M2M应用、M2M网关设备14、M2M终端设备18以及通信网络12通信。M2M服务层22可以由一个或多个服务器、计算机等来实现。M2M服务层22提供应用于M2M终端设备18、M2M网关设备14以及M2M应用20的服务能力。M2M服务层22的功能可以通过多种方式来实现，例如作为网络服务器、在蜂窝核心网络中、在云端中等。

类似于所示的M2M服务层22，在基础设施域中存在M2M服务层22’。M2M服务层22’为基础设施域中的M2M应用20′以及底层通信网络12’提供服务。M2M服务层22’也为场域中的M2M网关设备14以及M2M终端设备18提供服务。应理解的是，M2M服务层22’可以与任何数目的M2M应用、M2M网关设备以及M2M终端设备通信。M2M服务层22’可以通过不同的服务提供方而与服务层交互。M2M服务层22’可以由一个或多个服务器、计算机、虚拟机(例如云/计算/存储场等)或诸如此类来实现。

还参照图14B，M2M服务层22和22’提供不同应用及纵向领域能够利用的一组核心的服务交付能力。这些服务能力使得M2M应用20和20’能够与设备交互并且执行诸如数据采集、数据分析、设备管理、安全性、记账、服务/设备发现等功能。基本上，这些服务能力使应用免除实现这些功能性的负担，由此简化应用开发并且减少成本和上市的时间。服务层22和22’也使得M2M应用20和20’能够通过与服务层22和22’提供的服务有关的各网络12和12’来通信。

M2M应用20和20′可以包括各种行业中的应用，诸如但不限于运输、健康保健、联网家庭、能源管理、资产追踪以及安全监督。如上所述，跨***的设备、网关以及***的其它服务器运行的M2M服务层支持例如数据采集、设备管理、安全性、记账、位置跟踪/地理围栏、设备/服务发现以及遗留***集成的功能，并且将这些功能作为服务提供给M2M应用20和20’。

如本文所述的邻近服务可以作为服务层的一部分来实现。服务层是软件中间件层，其通过一组应用编程接口(API)以及底层联网接口来支持增值服务能力。M2M实体(例如可以由硬件和软件的组合来实现的M2M功能实体，诸如设备、网关或者服务/平台)可以提供应用或者服务。ETSI M2M以及oneM2M均使用可以包含如本文所述的邻近服务的服务层。ETSI M2M的服务层被称作服务能力层(SCL)。SCL可以在M2M设备(在此将其称作设备SCL(DSCL))、网关(在此将其称作网关SCL(GSCL))和/或网络节点(在此将其称作网络SCL(NSCL))内来实现。oneM2M服务层支持一组公共服务功能(CSF)(即服务能力)。一组一个或多个特定类型的CSF的实例化被称作公共服务实体(CSE)，该公共服务实体能够被托管在不同类型的网络节点(例如基础设施节点、中间节点、应用专用节点)上。更进一步，服务层能够作为M2M网络的一部分来实现，该M2M网络使用面向服务的架构(SOA)和/或面向资源的架构(ROA)来访问服务，诸如本文所述的邻近服务。

图14C是诸如在图14A和14B中所示的M2M终端设备18或M2M网关设备14的示例M2M设备30或者诸如在图1、2或3中所示的那些对等体中的任何一个的对等体。如图14C中所示，M2M设备或对等体30可以包括处理器32、收发器34、发射/接收元件36、扬声器/麦克风38、小型键盘40、显示器/触控板和/或指示器42、不可移动存储器44、可移动存储器46、电源48、全球定位***(GPS)芯片组50以及其它***设备52。应领会到，M2M设备30可以包括前述元件的任何分组合，同时与所公开的实施例保持一致。该设备可以是使用所公开的用于邻近的P2PNW通信的***和方法的设备。

处理器32可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP内核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其它类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器32可以执行信号编码、数据处理、能量控制、输入/输出处理和/或使M2M设备30能够在无线环境中操作的任何其它功能。处理器32可以被耦合至收发器34，该收发器34可以被耦合至发射/接收元件36。尽管图14C将处理器32和收发器34描绘为单独的组件，但应领会到，处理器32和收发器34可以被共同集成于电子封装或者芯片中。处理器32可以执行应用层程序(例如浏览器)和/或无线电接入层(RAN)程序和/或通信。处理器32可以例如在接入层和/或应用层上执行诸如身份验证的安全性操作、履行安全密钥协定和/或执行加密操作。

发射/接收元件36可以被配置成向M2M服务平台22或其它对等体发射信号或者自其接收信号。例如，在一个实施例中，发射/接收元件36可以是配置成发射和/或接收RF信号的天线。发射/接收元件36可以支持各种网络和空气接口，诸如WLAN、WPAN、蜂窝等。在一个实施例中，发射/接收元件36可以是配置成发射和/或接收例如IR、UV或者可见光信号的发射器/探测器。在又一实施例中，发射/接收元件36可以被配置成发射和接收RF以及光信号。应领会到，发射/接收元件36可以被配置成发射和/或接收无线或有线信号的任何组合。

此外，虽然发射/接收元件36在图14C中被描绘为单个元件，但M2M设备30可以包括任何数目的发射/接收元件36。更具体地，M2M设备30可以采用MIMO技术。因此，在一实施例中，M2M设备30可以包括两个或更多个发射/接收元件36(例如多天线)，用于发射和接收无线信号。

收发器34可以被配置成调制待由发射/接收元件36传送的信号并且解调由发射/接收元件36所接收的信号。如上所提，M2M设备30可以具有多模性能。因此，收发器34可以包括多个收发器，以使M2M设备30能够经由诸如UTRA和IEEE 802.11的多个RAT来通信。

处理器32可以从任何类型的适当存储器中访问信息并且将数据存储于其中，该存储器诸如不可移动存储器44和/或可移动存储器46。不可移动存储器44可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或者任何其它类型的记忆存储设备。可移动存储器46可以包括用户身份模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等。在其它实施例中，处理器32可以从在物理上并不位于M2M设备30上的存储器访问的信息并且将数据存储于其中，该存储器诸如位于服务器或者家庭计算机上。根据上文所述并且在图9、10A-B、11、12A-B和13中所示的方法，处理器32可以被配置成响应于从邻近的其它对等体所接收的通信而控制显示器或指示器42上的光图案、图像或者颜色。

处理器32可以从电源48接收电力，并且可以被配置成将电力分布和/或控制到M2M设备30中的其它组件。电源48可以是用于为M2M设备30供电的任何适当设备。例如，电源48可以包括一个或多个干电池(例如镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍氢(NiMH)、锂离子(Li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池等。

处理器32也可以被耦合至GPS芯片组50，该GPS芯片组被配置成提供关于M2M设备30的当前位置的位置信息(例如经度和纬度)。应领会到，M2M设备30可以通过任何适当的位置确定方法来获取位置信息，同时与实施例保持一致。

处理器32可以进一步被耦合至其它***设备52，该***设备可以包括提供附加特征、功能性和/或有线或无线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，***设备52可以包括加速计、电子指南针、卫星收发器、传感器、数码相机(用于相片或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发器、免提耳机、模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频电子游戏机模块、互联网浏览器等。

图14D是示例性计算***90的框图，在其上例如可以实现图14A和14B的M2M服务平台22。如上所述，某些对等体(诸如图1、2和3中所示的那些中的某一些)也可能以计算***90等形式来实现。计算***90可以包括计算机或者服务器并且随地可以主要通过可以是软件形式的计算机可读指令来控制，或者通过任何方法来存储或者访问这样的软件。这样的计算机可读指令可以在中央处理单元(CPU)91内来执行，以使计算***90工作。在许多已知的工作站、服务器以及个人计算机中，中央处理单元91由称为微处理器的单芯片CPU来实现。在其它机器中，中央处理单元91可以包括多个处理器。协处理器81是与主CPU 91不同的可选的处理器，其执行附加功能或者辅助CPU 91。如上所述并且如其它附图中所示，CPU 91和/或协处理器81可以接收、生成和处理邻近的P2PNW通信。

在操作中，CPU 91提取、解码和执行指令，并且经由计算机的主要数据传输路径——***总线80——将信息传到其它源并且自其传出。这样的***总线连接计算***90中的组件并且确定用于数据交换的介质。***总线80通常包括用于发送数据的数据线、用于发送地址的地址线以及用于发送中断并且用于操作***总线的控制线。这样的***总线80的一个示例是PCI(***设备互联)总线。

耦合至***总线80的存储设备包括随机存取存储器(RAM)82以及只读存储器(ROM)93。这样的存储器包括允许存储和检索信息的电路。ROM 93一般包含不能轻易被修改的存储数据。在RAM 82中所存储的数据能够由CPU 91或者其它硬件设备来读取或者更改。对RAM 82和/或ROM 93的访问可以由存储器控制器92来控制。存储器控制器92可以提供当执行指令时将虚拟地址转换成物理地址的地址转换功能。存储器控制器92还可以提供使***内的进程隔离并且使***进程与用户进程隔离的存储保护功能。因此，在第一模式下运行的程序仅能访问由其本身进程的虚拟地址空间所映射的内存；除非已在进程之间建立内存共享，否则所述程序无法访问另一进程的虚拟地址空间内的内存。

此外，计算***90可以包含负责从CPU 91到***设备通信指令的***设备控制器83，该***设备诸如打印机94、键盘84、鼠标95以及磁盘驱动器85。

由显示器控制器96来控制的显示器86被使用于显示由计算***90所生成的可视化输出。这样的可视化输出可以包括文本、图形、动画图形以及视频。显示器86可以利用基于CRT的视频显示器、基于LCD的平板显示器、基于气体等离子的平板显示器或者触控板来实现。显示器控制器96包括生成发送至显示器86的视频信号所需的电子元件。

更进一步，计算***90可以包含网络适配器97，其可以被使用于将计算***90连接至外部通信网络，诸如图14A和14B的网络12。

应理解的是，本文所述的***、方法和流程中的任何或全部均可能以存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令(即程序代码)的形式来体现，当由诸如计算机、服务器、M2M终端设备、M2M网关设备、对等体等机器来执行该指令时执行和/或实施本文所述的***、方法和流程。具体地，上述的步骤、操作或功能中的任何一个均可以以这样的计算机可执行指令的形式来实现。计算机可读存储介质包括以用于信息存储的任何方法或技术来实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动的介质，但这样的计算机可读存储机制不包括信号。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、快闪存储器或者其它存储技术、CD-ROM、数字多功能光盘(DVD)或者其它光盘存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或者其它磁存储设备、或者能够被用于存储所需信息并且能够由计算机来访问的任何其它物理介质。

在描述本公开主题的优选实施例的过程中，如附图所示，为清楚起见采用特定术语。然而，要求保护的主题并非旨在限定于如此所选的特定术语，并且应理解的是，每一特定元素包括以类似方式运作以达成类似目的的全部技术等同方案。本领域技术人员会认识到，本公开的实施例可以在架构和***中来实现，诸如3GPP、ETSI M2M、oneM2M、MQTT、IRTFSDNRG、IRTF P2PRG、IETF COMAN、IEEE 802.11、IEEE 802.15、IEEE 802.16、IEEE 802OmniRAN以及其它有M2M能力的***和架构。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳方式，并且也使得任何本领域技术人员都能实践本发明，包括制作和使用任何设备或***并且执行任何涵盖的方法。本发明的可专利性范围由权利要求来限定并且可以包括本领域技术人员容易想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构元素，或者这些示例包括与权利要求的字面语言没有实质性区别的等同结构元素，则这些示例旨在属于权利要求的范围之内。

Claims (18)

1.一种对等网络的对等设备，所述对等设备包括处理器和存储器，所述存储器存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令当由所述处理器执行时，使得所述对等设备执行包括以下的操作：

扫描信道以检测第一超帧的第一超帧信标，所述第一超帧位于超高帧中；

解码检测到的所述第一超帧的第一超帧信标，以定位所述第一超帧的公共控制和数据信道(CCDCH)的位置；

通过所述第一超帧的所述CCDCH发送请求消息以指示所述对等网络的存在并请求在所述超高帧的保留时间内使用的信道；以及

在所述超高帧的所述保留时间内生成另一超帧，所述超高帧包括多个第一超帧。

2.根据权利要求1所述的对等设备，其中，所述超高帧指的是在分层帧结构中所述超帧之上的下一级。

3.根据权利要求1所述的对等设备，其中，所述超高帧包括一个或多个不同种类的超帧。

4.根据权利要求1所述的对等设备，其中，所述另一超帧包括：

与所述另一超帧相关联的另一超帧信标。

5.根据权利要求4所述的对等设备，其中，所述超帧和所述另一超帧各自包括对等网络支持的多个应用帧。

6.根据权利要求4所述的对等设备，其中，所述另一超帧信标指示所述另一超帧的开始。

7.根据权利要求1所述的对等设备，其中，所述第一超帧信标指示所述超高帧的开始。

8.根据权利要求1所述的对等设备，其中，所述请求消息包括应用标识符、应用属性和由所述对等设备请求的信道资源的规范中的至少一个。

9.一种由对等网络的对等设备实现的方法，该方法包括：

扫描信道以检测第一超帧的第一超帧信标，所述第一超帧位于超高帧中；

解码检测到的所述第一超帧的第一超帧信标，以定位所述第一超帧的公共控制和数据信道(CCDCH)的位置；

通过所述第一超帧的所述CCDCH发送请求消息以指示所述对等网络的存在并请求在所述超高帧的保留时间内使用的信道；以及

在所述超高帧的所述保留时间内生成另一超帧，所述超高帧包括多个第一超帧。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述超高帧指的是在分层帧结构中所述超帧之上的下一级。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述超高帧包括一个或多个不同种类的超帧。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述另一超帧包括：

与所述另一超帧相关联的另一超帧信标。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述超帧和所述另一超帧各自包括对等网络支持的多个应用帧。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述另一超帧信标指示所述另一超帧的开始。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一超帧信标指示所述超高帧的开始。

16.根据权利要求9所述的方法，其中，所述请求消息包括应用标识符、应用属性和由所述对等设备请求的信道资源的规范中的至少一个。

17.一种计算机可读存储介质，包括可执行指令，所述可执行指令当由处理器执行时致使对等网络的对等设备执行包括以下的操作：

扫描信道以检测第一超帧的第一超帧信标，所述第一超帧位于超高帧中；

解码检测到的所述第一超帧的第一超帧信标，以定位所述第一超帧的公共控制和数据信道(CCDCH)的位置；

通过所述第一超帧的所述CCDCH发送请求消息以指示所述对等网络的存在并请求在所述超高帧的保留时间内使用的信道；以及

在所述超高帧的所述保留时间内生成另一超帧，所述超高帧包括多个第一超帧。

18.根据权利要求17所述的计算机可读存储介质，其中，所述超高帧指的是在分层帧结构中所述超帧之上的下一级。