TW201436620A - 用於同步裝置與相鄰區域網路連結（ｎａｎ）組態之方法、無線通訊站及系統 - Google Patents

用於同步裝置與相鄰區域網路連結（ｎａｎ）組態之方法、無線通訊站及系統 Download PDF

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Abstract

此處大致上描述一使用者站台(STA)及用於一無線通訊網路中之裝置同步化之方法的實施例。於若干實施例中，一STA存取一社交頻道之列表。該STA可在一主社交頻道上傳輸一掃描訊息。該主社交頻道可含括於該社交頻道之列表。該STA藉檢視該社交頻道之列表，可決定該主社交頻道之一身分。當在該主社交頻道上傳輸該掃描訊息之後的一段時間以內，該STA檢測得在該主社交頻道上的傳輸時，該STA可與在該主社交頻道上之一裝置同步化。否則，該STA可在選自該列表中之一次社交頻道上傳輸一掃描訊息。

Description

用於同步裝置與相鄰區域網路連結(NAN)組態之方法、無線通訊站及系統 發明領域
實施例係有關於通訊網路。若干實施例係有關於根據美國電機及電子工程師學會(IEEE)802.11家族標準之相鄰知曉網路連結(NAN)。
發明背景
晚近興起一陣熱潮使用住宅美國電機及電子工程師學會(IEEE)802.11無線網路以提供相鄰家戶間之一分配媒體。此種無線連結可透過藉Wi-Fi Direct定義的所謂的社交頻道提供。使用者裝置可掃描該等社交頻道以探索欲與其同步化之其它使用者裝置或無線存取點(AP)。
若有數個社交頻道須被掃描，則使用者裝置可能耗用大量功率或時間在掃描上。據此，通常需要定義使用者裝置首先掃描的一主社交頻道，若該使用者裝置掃描探索並無AP或相鄰知曉網路(NAN)已經在該等社交頻道上操作，則一使用者裝置可在該主社交頻道上啟動一NAN。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種藉一使用者站台(STA)執行用以與一無線通訊網路中的裝置同步化之方法，該方法包含下列步驟：存取社交頻道之一列表；在一主社交頻道上傳輸一掃描訊息，該主社交頻道係含括於社交頻道之該列表且該主社交頻道之一身分係基於社交頻道之該列表的一檢視而予決定；及當在該主社交頻道上傳輸該掃描訊息之後的一段時間以內檢測得在該主社交頻道上的傳輸時，與在該主社交頻道上之一裝置同步化，否則在選自該列表中之一次社交頻道上傳輸一掃描訊息。
100‧‧‧系統
110、115、120‧‧‧使用者無線通訊站(STA)、使用者裝置
125、300‧‧‧無線通訊站(STA)、無線存取點(AP)
130‧‧‧網路
140‧‧‧服務區
200、400‧‧‧方法
210-230、410、420‧‧‧操作
302‧‧‧處理器
304‧‧‧晶片組
306‧‧‧晶片上狀態記憶體
308‧‧‧通訊介面
310-1~N‧‧‧發射及接收天線
312‧‧‧相鄰區域網路連結(NAN)邏輯
314‧‧‧指令
圖1例示其中具現具體實施例之一無線定義域。
圖2為依據若干實施例由一使用者站台(STA)執行的用以與於一無線通訊網路內之裝置同步化之一程序之一流程圖。
圖3例示依據若干實施例一通訊站台(STA)之一功能方塊圖。
圖4為依據若干實施例用以啟動一鄰近知曉網路之程序之一流程圖。
較佳實施例之詳細說明
後文詳細說明部分及附圖充分地例示特定實施例以使得熟諳技藝人士實現該等實施例。其它實施例可結合結構、邏輯、電氣、處理、及其它變化。若干實施例之 部分及特徵可含括於或取代其它實施例之部分及特徵。申請專利範圍各項中陳述之實施例涵蓋該等申請專利範圍之全部可用相當例。
圖1例示其中可具現具體實施例之一系統100。系統100包括使用者無線通訊站(STA)110、115及120。使用者STA 110、115及120可為例如膝上型電腦、智慧型手機、平板電腦、印列器、機器型裝置諸如智能電表、或有或無一使用者介面的任何其它無線裝置。於一實施例中，使用者STA 110、115及120具有經由一STA 125無線連結至網路130。網路130可表示多個網路之互聯。舉例言之，網路130可耦合一廣域網路諸如網際網路或一企業網路。
STA 125可為一更加固定的通訊單元，諸如一無線存取點(AP)，故於後文中將稱之為AP 125。使用者STA 110、115及120可在該AP 125之一範圍或服務區140內部。於若干實施例中，該等使用者STA 110、115及120及該AP 125可根據特定通訊標準諸如IEEE 802.11標準發射及/或接收通訊，但該等使用者STA 110、115及120及該AP 125也適合根據其它標準發射及/或接收通訊。
該等使用者STA 110、115及120及該AP 125可位在一家庭內部或一住宅鄰近地區。住宅IEEE 802.11網路可具有比寬頻連結更高的容量，提供在一鄰近地區之家戶間替代的快速分配媒體。使用者STA 110、115及120可運用住宅IEEE 802.11網路以具現根據相鄰知曉網路連結(NAN)規格及標準的「鄰域知曉」服務。
使用者STA 110、115及120可使用於無線保真直接(Wi-Fi Direct)規格中定義的社交頻道進行NAN連結。目前，Wi-Fi Direct定義三個社交頻道：2.4GHz頻帶之頻道1、6及11。雖然增加社交頻道數目可提供NAN於其中操作的網路之裝置探索及網路同步化的彈性及可信度，但增加社交頻道數目可能導致使用者STA 110、115及120尋找彼此的功耗增加及探索時間增長。
具體實施例藉由具現一掃描程序其界定主社交頻道及次社交頻道而可減低功耗及探索時間。但具體實施例並不限於主及次社交頻道，而可包括三個或更多個社交頻道。主社交頻道可為NAN的主要操作頻道。次社交頻道可為當主社交頻道無法利用時NAN於該處操作的一頻道。舉例言之，主社交頻道可能因干擾或高資料流狀況而無法利用。
圖2例示由使用者STA 110執行的用以與在一無線網路例如NAN中之裝置同步化之一方法200。
參考圖2於操作210，使用者STA 110可存取社交頻道之一列表。該等社交頻道可為於Wi-Fi Direct規格中定義的Wi-Fi點對點(P2P)頻道。
於操作220，使用者STA 110可於主社交頻道發送一掃描訊息。該主社交頻道可含括於該社交頻道之列表內。使用者STA 110可根據檢視該社交頻道之列表而決定該主社交頻道身分。該社交頻道之列表可具有根據Wi-Fi聯盟標準家族中之一標準定義的一順序，使得該主社交頻道的 排序係在次社交頻道之前方。該掃描訊息可為根據美國電機及電子工程師學會(IEEE)802.11家族標準中之一標準組配的探測請求訊框。該掃描訊息可允許使用者STA 110主動地掃描該主社交頻道。
於操作230，當於該主社交頻道上檢測得傳輸時，使用者STA 110可與於該主社交頻道上之一裝置同步化。
與裝置同步化可包含應答於接收來自於該主社交頻道上的一存取點(AP)之一探測應答信標而與該AP同步化。使用者STA 110可偏好與該AP同步化，因此，若一AP應答於主動掃描，則使用者STA 110可與於該主社交頻道上之該AP同步化，且中斷掃描於該主社交頻道上之它型裝置。功耗及時間要求可藉使用者STA 110執行一主動掃描而進一步減低，而非被動地透過一或多個社交頻道收聽。
使用者STA 110可使用該AP之一時間戳記功能(TSF)以與該AP同步化。舉例言之，該探測應答信標可包括TSF資訊包含該使用者STA 110可與該AP同步化的一同步點。若使用者STA 110接收來自二或多個AP的二或多個探測應答信標，則基於在二或多個探測應答信標各自中的該TSF資訊，該使用者STA 110可與具有下一個可用同步點的該AP同步化。
若在該主社交頻道上並無AP應答，則使用者STA 110可掃描該主社交頻道上的NAN同步傳輸。若使用者STA 110檢測得於該主社交頻道上的NAN同步傳輸，則該使用者 STA可與所檢測的NAN同步化。舉例言之，該NAN同步傳輸可包括TSF資訊包含該使用者STA 110與所檢測的NAN同步化之一同步點。若使用者STA 110檢測得二或多個NAN同步傳輸，則該使用者STA 110可基於該等二或多個NAN同步傳輸之TSF而選擇該NAN用於同步化。
使用者STA 110可等候一段時間以接收該主社交頻道上之傳輸。收聽於該主社交頻道上之傳輸的一段時間可植基於針對接收對該探測請求訊框之應答的一預測時間。該段時間可為例如20毫秒。
若該使用者STA 110未檢測得AP探測應答訊框或於該主社交頻道上的NAN同步傳輸，則使用者STA 110可重複前述於該主社交頻道上的掃描處理。若該使用者STA 110未檢測得於該次社交頻道上的AP或NAN同步傳輸，則當於該主社交頻道上的頻道狀況滿足一臨界值時，該使用者STA 110可藉於該主社交頻道上傳輸一NAN同步框而組配一NAN。否則，該使用者STA 110可藉於該次社交頻道上傳輸一NAN同步框而組配一NAN。
具體實施例可輔助資料的卸載。例如，屬於較低功率感測器的使用者STA 110、115或120可具現一資料卸載方案以例如透過Wi-Fi、另一通訊裝置、小區式網路等通訊用於減少在等候存取例如量表站中所耗的功耗及/或增加頻寬的可利用性之目的。接收來自感測器諸如量表站之資料的使用者STA 110、115或120可包括一資料卸載方案以例如透過Wi-Fi、另一通訊裝置、小區式網路等通訊用於減少 130壅塞(圖1)之目的。
圖3例示依據若干實施例一STA 300之一功能方塊圖。該STA 300可適合作為一使用者STA 110、115或120(圖1)。STA 300可支援依據實施例於一無線通訊網路中操作之方法。STA 300可包括一處理器302其運用一晶片組304以存取晶片上狀態記憶體306，以及一通訊介面308。於一個實施例中，該記憶體306包括但非限制性，隨機存取記憶體(RAM)、動態RAM(DRAM)、靜態RAM(SRAM)、同步DRAM(SDRAM)、雙倍資料速率(DDR)SDRAM(DDR-SDRAM)、或能夠支援高速資料緩衝之任何裝置。
於至少一個實施例中，該通訊介面308例如為一無線實體層(PHY)其係依據多端輸入/多端輸出(MIMO)操作而操作。通訊介面308可於一主社交頻道上傳輸一掃描訊息。該主社交頻道可含括於社交頻道之一有序列表。該社交頻道之有序列表可儲存於記憶體306。有序列表之該順序可根據Wi-Fi聯盟家族標準中之一標準定義。該等社交頻道可為Wi-Fi點對點(P2P)頻道。該掃描訊息可為根據美國電機及電子工程師學會(IEEE)802.11家族標準中之一標準組配。
晶片組304可於其中結合NAN邏輯312用以例如組配或同步化一NAN。於一實施例中，該晶片組304提供MAC層功能。晶片組304可組配該掃描訊息用以主動地掃描一社交頻道。
實施例可於硬體、韌體及軟體中之一者或一組合具現。實施例也可具現為儲存在一非過渡電腦可讀取儲存 裝置上的指令314，其可讀取及藉至少一個處理器302執行以實現此處描述的操作。
處理器302可經配置以根據檢視該社交頻道之列表而決定主社交頻道及次社交頻道之身分。處理器302可經配置以當在該主社交頻道上傳輸該掃描訊息之後的一段時間以內檢測得在該主社交頻道上的傳輸時，與在該主社交頻道上之一裝置同步化。否則，處理器可使得該通訊介面308在選自於該社交頻道之列表中之一次社交頻道上傳輸一掃描訊息。該處理器302可經配置以基於針對接收對該探測請求訊框之一應答的一預測時間而決定收聽在該主社交頻道上傳輸之該段時間。
該處理器302可經配置以當在該主社交頻道上接收來自一存取點(AP)的一探測應答信號時，與在該主社交頻道上之該AP同步化。若在該主社交頻道上接收多於一個探測應答信號時，該處理器302可經配置以基於在所接收的探測應答信號中之各者的時間戳記而選擇與其同步化的該AP，如前文就圖2描述。
該處理器302可經配置以當於該段時間以內在該主社交頻道上未接收探測應答信號，且在該主社交頻道上接收一相鄰知曉網路(NAN)同步傳輸時，與該主社交頻道上之一NAN同步化。
於若干實施例中，指令314係儲存於處理器302或記憶體306上，使得該處理器302及該記憶體306作為電腦可讀取媒體。一電腦可讀取儲存裝置可包括用以以可由一 機器(例如電腦)讀取形式儲存資訊之任何非過渡機構。舉例言之，一電腦可讀取儲存裝置可包括ROM、RAM、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、快閃記憶體裝置、及其它儲存裝置及媒體。
該等指令314當於STA 300上執行時可使得該STA 300存取一社交頻道之列表。該列表可儲存於該記憶體306。該等社交頻道可為Wi-Fi點對點(P2P)頻道。該等指令314當於STA 300上執行時可使得該STA 300在一主社交頻道上傳輸一掃描訊息。該主社交頻道可含括於該社交頻道之列表。STA 300可基於該社交頻道之列表之檢視而決定該主社交頻道上之一身分。該等指令314當於STA 300上執行時可當在該主社交頻道上傳輸該掃描訊息之後的一段時間以內，在該主社交頻道上檢測得傳輸時，使得STA 300與該主社交頻道上之裝置同步化。若於該段時間以內未檢測得傳輸，則該STA 300可在選自於該列表的一次社交頻道上傳輸一掃描訊息。
雖然STA 300係例示為具有數個分開的功能元件，但該等功能元件中之一或多者可予組合，且可藉軟體組配元件諸如含數位信號處理器(DSP)之處理元件及/或其它硬體元件的組合具現。舉例言之，若干元件可包含一或多個微處理器、DSP、特定應用積體電路(ASIC)、RF積體電路(RFIC)、及用以執行至少此處描述的該等功能之各種硬體與邏輯電路之組合。於若干實施例中，該STA 300之功能元件可指在一或多個處理元件上操作的一或多個處理。
STA 300可包括多根發射及接收天線310-1至310-N，於該處N為自然數。天線310-1至310-N可包含一或多個指向性或全向性天線，含例如兩極天線、單極天線、補片天線、迴圈天線、微條天線、或適用以發射RF信號之它型天線。於若干實施例中，替代二或多根天線，可使用有多個孔口的單一天線。於此等實施例中，各個孔口可視為一分開天線。於若干MIMO實施例中，天線310-1至310-N可有效地分開以利用空間分集及在天線310-1至310-N各自間可能導致的差異頻道特性。於若干MIMO實施例中，天線310-1至310-N可分開達1/10波長或以上。
圖4例示於一無線通訊網路中由使用者STA 110所執行的用以減少裝置對裝置廣播失敗之一方法400。於操作410，使用者STA 110可決定一NAN係在一主社交頻道或一次社交頻道上操作。如前文就圖2之說明，該使用者STA 110可針對該決定而從一社交頻道之列表中選擇該主社交頻道及該次社交頻道。該列表可具有藉Wi-Fi聯盟家族標準中之一標準定義之一順序。該等社交頻道可為Wi-Fi點對點(P2P)頻道。
於操作420，若並無NAN在該主社交頻道或該次社交頻道上操作，則使用者STA 110可在該主社交頻道上發射一NAN同步訊框。若在該主社交頻道上之一頻道狀況滿足一臨界頻道狀況，則使用者STA 110可在該主社交頻道上發射該NAN同步訊框。
提供發明摘要以符合37 C.F.R.§1.72(b)要求發明 摘要將許可讀者快速地確定技術揭示內容的本質與要旨。但須瞭解發明摘要並非用以解譯或限制申請專利範圍之範疇或定義。下列申請專利範圍各項係爰引於此並融入詳細說明部分，申請專利範圍各項本身表示一分開實施例。
200‧‧‧方法
210、220、230‧‧‧操作

Claims (20)

  1. 一種藉一使用者站台(STA)執行用以與一無線通訊網路中的裝置同步化之方法，該方法包含下列步驟：存取社交頻道之一列表；在一主社交頻道上傳輸一掃描訊息，該主社交頻道係含括於社交頻道之該列表且該主社交頻道之一身分係基於社交頻道之該列表的一檢視而予決定；及當在該主社交頻道上傳輸該掃描訊息之後的一段時間以內檢測得在該主社交頻道上的傳輸時，與在該主社交頻道上之一裝置同步化，否則在選自該列表中之一次社交頻道上傳輸一掃描訊息。
  2. 如請求項1之方法，其中該列表之一順序係根據Wi-Fi聯盟家族標準中之一標準定義使得該主社交頻道在該順序中係在該次社交頻道之前方，及該等社交頻道為Wi-Fi點對點(P2P)頻道。
  3. 如請求項1之方法，其中該同步化包含：應答於接收來自一存取點(AP)之在該主社交頻道上的一探測應答信標而與該AP同步化。
  4. 如請求項3之方法，其進一步包含：在該主社交頻道上接收二或多個探測應答信標；及基於該等二或多個探測應答信標之時間戳記而選擇用於同步化之該AP。
  5. 如請求項3之方法，其中該同步化包含：當在該段時間以內未能在該主社交頻道上接收一探測應答信標時及應答於在該主社交頻道上檢測得一相鄰知曉網路(NAN)同步傳輸時與一NAN同步化。
  6. 如請求項5之方法，其中該方法進一步包含：接收二或多個NAN時間同步傳輸；及基於該等二或多個NAN時間同步傳輸而選擇用於同步化之該NAN。
  7. 如請求項1之方法，其中該掃描訊息為根據美國電機及電子工程師學會(IEEE)802.11家族標準中之一標準組配的一探測請求(Probe Request)訊框。
  8. 如請求項7之方法，其包含：基於針對接收對該探測請求訊框之應答的一預測時間而決定收聽在該主社交頻道上傳輸之該段時間。
  9. 一種無線通訊站(STA)，其包含：一媒體存取控制(MAC)層以組配一掃描訊息用於主動地掃描一社交頻道；及實體層(PHY)電路以在一主社交頻道上傳輸該掃描訊息，該主社交頻道係含括於社交頻道之一有序列表，該有序列表之一順序係根據Wi-Fi聯盟家族標準中之一標準定義，該等社交頻道為Wi-Fi點對點(P2P)頻道；及一或多個處理器以進行下列動作：基於社交頻道之該列表的一檢視而決定該主社交頻道與該次社交頻道之一身分，及 當在該主社交頻道上傳輸該掃描訊息之後的一段時間以內檢測得在該主社交頻道上的傳輸時，與在該主社交頻道上之一裝置同步化，否則在選自該列表中之一次社交頻道上傳輸一掃描訊息。
  10. 如請求項9之STA，其中該掃描訊息為根據美國電機及電子工程師學會(IEEE)802.11家族標準中之一標準組配的一探測請求訊框，及該等一或多個處理器係進一步經配置以基於針對接收對該探測請求訊框之一應答的一預測時間而決定收聽在該主社交頻道上傳輸之該段時間。
  11. 如請求項9之STA，其中該等一或多個處理器係進一步經配置以進行下列動作：若接收來自一存取點(AP)之在該主社交頻道上的一探測應答信標，則與在該主社交頻道上之該AP同步化；及若符合下列條件則與在該主社交頻道上之一相鄰知曉網路(NAN)同步化：在該段時間以內未在該主社交頻道上接收到一探測應答信標，及在該主社交頻道上接收一NAN同步傳輸。
  12. 如請求項11之STA，其中該等一或多個處理器係進一步經配置以進行下列動作：應答於在該主社交頻道上接收來自多個AP之每一 者的探測應答信標，從該等多個AP中選擇將與其同步化之該AP。
  13. 如請求項12之STA，其中該選擇係基於該等所接收的二或多個探測應答信標之時間戳記。
  14. 一種系統，其包含：一天線經配置以在一主社交頻道上傳輸一掃描訊息，該主社交頻道係含括於社交頻道之一列表；一記憶體以儲存社交頻道之該列表，該等社交頻道係為Wi-Fi點對點(P2P)頻道；及一處理器以進行下列動作：存取該記憶體以基於社交頻道之該列表的一檢視而決定該主社交頻道之一身分，決定在該主社交頻道上的該掃描訊息之傳輸的一段時間以內，是否已經在該主社交頻道上接收到對該掃描訊息之一應答，及當該決定之動作判定已經接收到對該掃描訊息之一應答時，與在該主社交頻道上之一裝置同步化，否則致使一第二掃描訊息將在選自於該列表中之一次社交頻道上傳輸。
  15. 如請求項14之系統，其中該列表係根據Wi-Fi聯盟家族標準中之一標準定義以具有一順序使得該主社交頻道在該列表中係在該次社交頻道之前方，及該掃描訊息為根據美國電機及電子工程師學會 (IEEE)802.11家族標準中之一標準組配的一探測請求訊框。
  16. 一種包含指令之非過渡電腦可讀取媒體，該等指令當於一使用者站台(STA)上執行時致使該STA進行下列動作：存取社交頻道之一列表，該等社交頻道為Wi-Fi點對點(P2P)頻道；在一主社交頻道上傳輸一掃描訊息，該主社交頻道係含括於社交頻道之該列表且該主社交頻道之一身分係基於社交頻道之該列表的一檢視而決定；及當在該主社交頻道上傳輸該掃描訊息之後的一段時間以內檢測得在該主社交頻道上的傳輸時，與在該主社交頻道上之一裝置同步化，否則在選自該列表中之一次社交頻道上傳輸一掃描訊息。
  17. 如請求項16之電腦可讀取媒體，其中該列表之一順序係根據Wi-Fi聯盟家族標準中之一標準定義使得該主社交頻道在該順序中係在該次社交頻道之前方，且其中該等指令進一步致使該STA進行下列動作：應答於接收來自一存取點(AP)之在該主社交頻道上的一探測應答信標而與該AP同步化。
  18. 如請求項16之電腦可讀取媒體，其中該等指令進一步致使該STA進行下列動作：在該主社交頻道上接收二或多個探測應答信標；及基於該等二或多個探測應答信標之時間戳記而選擇用於同步化之該AP。
  19. 一種藉一使用者站台(STA)執行用以啟動一相鄰知曉網路(NAN)之方法，該方法包含下列步驟：決定一NAN是否在一主社交頻道或一次社交頻道上操作，該主社交頻道與該次社交頻道係從社交頻道之一列表中被選擇用於該決定之步驟，該列表具有藉Wi-Fi聯盟家族標準中之一標準定義的一順序，該等社交頻道為Wi-Fi點對點(P2P)頻道；及當該決定之步驟判定並無任何NAN在該主社交頻道與該次社交頻道中之任一者上操作時，在該主社交頻道上傳輸一NAN同步訊框。
  20. 如請求項19之方法，其中該傳輸包含：若在該主社交頻道上之一頻道狀況滿足一臨界頻道狀況，則在該主社交頻道上傳輸該NAN同步訊框。
TW103104430A 2013-02-12 2014-02-11 用於同步裝置與相鄰區域網路連結（ｎａｎ）組態之方法、無線通訊站及系統 TWI530217B (zh)

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