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1、10申请公布号CN104160678A43申请公布日20141119CN104160678A21申请号201380012433222申请日2013011161/586,66420120113US61/666,54720120629US13/625,75220120924US13/657,70720121022USH04L29/0820060171申请人苹果公司地址美国加利福尼亚72发明人RJ斯泰西PB万德瓦尔CA哈特曼74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人李玲54发明名称对等网络环境中同步站的选择57摘要本发明公开了用于在对等通信环境中选择一个或多个同步站或主设备。
2、的系统、装置和方法。同步站广播周期性同步帧以通告未来的可用性窗口，设备在所述可用性窗口期间会合以进行发现和通信。可以作为同步站的设备对优先值进行通告，该优先值指示它们对于该角色的优先级或适用性。所有设备执行相同算法来对优先值进行排序并辨识根同步站和任意数量的分支同步站；叶子设备与根同步站或分支同步站同步。该被动同步方案允许各个设备节省电力，因为它们不需要主动地发现其他设备和服务，并且可以在多个时间周期关闭其无线电部件而不牺牲可发现性。本文所提供的同步和对等通信与其它设备的要求共存，例如操作和基于基础结构的通信。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014090486PCT国际申请的申。
3、请数据PCT/US2013/0212362013011187PCT国际申请的公布数据WO2013/106711EN2013071851INTCL权利要求书3页说明书34页附图20页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书34页附图20页10申请公布号CN104160678ACN104160678A1/3页21用于从对等通信环境内的多个对等设备中选择一个或多个同步站的装置，所述装置包括处理器；无线通信模块；存储优先值的存储器部件，其中所述优先值反映所述装置作为同步站的优先级；第一逻辑，所述第一逻辑能够被所述处理器执行以从所述多个对等设备与所述装置的排序列表中辨识所述一。
4、个或多个同步站；和第二逻辑，所述第二逻辑能够被所述处理器执行以在所述装置被辨识为同步站的情况下广播同步帧。2根据权利要求1所述的装置，其中由所述装置的一组量度来计算所述装置的所述优先值。3根据权利要求1所述的装置，其中通过根据所述多个对等设备和所述装置的优先值对所述多个对等设备和所述装置进行排序来汇编所述排序列表。4根据权利要求1所述的装置，其中辨识一个或多个同步站包括辨识负责为所述多个对等设备设置会合调度的根同步站；以及辨识负责在整个所述通信环境中传播所述会合调度的一个或多个分支同步站。5根据权利要求1所述的装置，其中所述第一逻辑还能够执行以辨识所述装置的第一范围内的第一同步站；以及辨识所述。
5、装置的第二范围内的第二同步站。6根据权利要求1所述的装置，其中由所述装置传输的同步帧辨识所述优先值。7根据权利要求1所述的装置，其中由所述装置传输的同步帧辨识可用性窗口，所述多个对等设备在所述可用性窗口期间在指定的时间在指定的通信信道上会合。8一种通信设备，包括处理器；第一逻辑，所述第一逻辑能够被所述处理器执行以辨识所述通信设备在对等设备的网络内的角色，其中所述通信设备的角色为下列之一根同步站；分支同步站；和叶子设备；第二逻辑，所述第二逻辑能够被所述处理器执行以在所述通信设备的角色为所述根同步站或分支同步站的情况下生成同步帧来同步所述对等设备的子组，其中每个同步帧包括时间戳；和数据，所述数据被。
6、配置为辨识所述对等设备的所述子组中的会合；以及无线电部件，所述无线电部件用于广播所述同步帧。9根据权利要求8所述的通信设备，还包括存储器模块，所述存储器模块存储包括所述通信设备在内的多个相应对等设备的优先值，其中每个优先值辨识相应对等设备作为同步站的优先级。10根据权利要求9所述的通信设备，其中由对相应对等设备可使用的电力的测量来权利要求书CN104160678A2/3页3计算优先值。11根据权利要求9所述的通信设备，其中由下列中的至少一者来计算优先值所述相应对等设备的功率消耗的速率；所述相应对等设备能够使用的频带；所述相应对等设备的处理器的负载；所述相应对等设备的通信范围；和所述相应对等设备。
7、的类型。12一种通信设备的网络，包括根同步站，所述根同步站具有高于所述根同步站的范围内的其他通信设备的优先值，其中所述根同步站传输指示所述根同步站优先值的周期性同步帧；对于N个层级N1中的每一个的一个或多个分支同步站，所述一个或多个分支同步站具有的优先值低于所述根同步站的优先值；和选择代码，所述选择代码由所述通信设备的网络中的每个通信设备执行且被配置为将所述设备的一个或多个选择量度转换为所述设备的优先值。13根据权利要求12所述的网络，其中给定设备的所述一个或多个选择量度包括对所述给定设备可使用的电力的测量。14根据权利要求13所述的网络，其中所述给定设备的所述一个或多个选择量度还包括下列中的。
8、至少一者所述给定设备的功率消耗的速率；所述给定设备能够使用的频带；所述给定设备的处理器的负载；所述给定设备的通信范围；和所述给定设备的类型。15一种辨识多个通信设备的分级结构内第一设备的角色的方法，所述方法包括在所述第一设备处收集所述多个通信设备的优先值，其中设备的所述优先值指示所述设备作为同步站的优先级；将所述多个通信设备中具有最高优先值的设备辨识为所述分级结构的根同步站；将优先值低于所述最高优先值的一组设备辨识为分支同步站；以及如果所述第一设备被辨识为所述根同步站或分支同步站，则广播同步帧以有利于所述多个通信设备的同步。16根据权利要求15所述的方法，还包括如果所述第一设备没有被辨识为根同。
9、步站，并且也没有被辨识为分支同步站，则承担叶子设备的角色并且避免广播同步帧。17根据权利要求16所述的方法，还包括在所述根同步站和所述分支同步站中识别所述第一设备能够以超过阈值的信号强度来监听的一个或多个同步站；以及与在所述一个或多个同步站中具有最高优先值的所识别的同步站同步。18根据权利要求15所述的方法，还包括，如果所述第一设备被辨识为分支同步站，权利要求书CN104160678A3/3页4则在所述根同步站和不是所述第一设备的所述分支同步站中，识别所述第一设备能够从其监听到同步帧的同步站；以及与具有最高优先值的所识别的同步站同步。19根据权利要求15所述的方法，其中收集优先值包括操作所述设。
10、备的无线电部件以从所述多个通信设备接收通信；从所述通信中提取所述优先值；以及更新数据库以记录与相应设备关联的每个优先值。20根据权利要求15所述的方法，其中辨识根同步站包括比较所收集的优先值，而与距对应于所收集的优先值的设备中的第一设备的范围无关。21根据权利要求15所述的方法，其中辨识为分支同步站包括确定阈值信号强度；将从所述多个通信设备接收的通信的信号强度与所述阈值信号强度进行比较；以及过滤掉从其接收的通信的信号强度小于所述阈值信号强度的任何设备。22根据权利要求21所述的方法，其中辨识为分支同步站还包括确定分支同步站的最大数量；根据它们的相应优先值，对不是被过滤掉的任何设备的所述一组设备。
11、进行排序；以及从所排序的一组设备中，选择优先值高于所排序的组中的其他设备但不超过所述最大数量的一个或多个设备。23一种存储指令的非暂态计算机可读介质，所述指令在被通信设备的硬件处理器执行时使所述通信设备执行一种辨识第一设备在多个通信设备的分级结构内的角色的方法，所述方法包括在所述第一设备处收集所述多个通信设备的优先值，其中设备的所述优先值指示所述设备作为同步站的优先级；将所述多个通信设备中具有最高优先值的设备辨识为所述分级结构的根同步站；将优先值低于所述最高优先值的一组设备辨识为分支同步站；以及如果所述第一设备被辨识为所述根同步站或分支同步站，则广播同步帧以有利于所述多个通信设备的同步。权利要。
12、求书CN104160678A1/34页5对等网络环境中同步站的选择背景技术0001本发明涉及通信领域。更具体地，本发明提供了一种系统、装置和方法来在同步的对等联网环境内选择一个或多个主设备。0002对等网络协议或技术允许各个节点或设备直接与其它对等实体通信，并且可以与基于基础结构的环境形成对比，在基于基础结构的环境中，必要的中央节点例如服务器、路由器、开关、接入点在不同节点之间传递通信。直接对等通信的一个优点是其避免了通过其他设备的通信的不必要的额外路由和处理。0003但是，现有对等网络技术具有减弱其可用性、可扩展性和/或性能的局限。例如，一些技术只提供受限的对等通信能力，因为它们着眼于基于基。
13、础结构的方案并且因此需要中央节点。这些环境中的对等通信需要与中央节点协商，并且可能在不共用一个共有中央节点的设备之间是不可能的。此外，对等实体之间的通信可能受到中央节点的能力例如频带、带宽、调制的限制。0004由于其突出的作用，中央节点可能变得拥塞，并且因此增大通信延迟并减少该环境内的通信吞吐量。而且，中央节点起到单点故障的作用。即使另一节点可以接手发生故障或丢失的中央节点的功能，但是在此之前，网络可能已经严重劣化。0005允许对等通信的一些其他技术要求各个节点需要显著的功率消耗，而这对于依赖于电池电力的设备例如智能电话、平板电脑、膝上型电脑和笔记本计算机而言是一个重要的关注点。对等实体的过量。
14、功率消耗可能是由于对服务和/或其他设备的低效率发现、由于不得不作为中央节点、由于对设备的收发器效率低下的使用、和/或由于其他原因而导致的。例如，要求设备连续地或定期地轮询或查询其他设备将使其消耗相当量的电力，尤其是对于行进通过不同空间区域的无线设备而言。0006另外，支持对等通信的一些联网技术或协议不与其它技术共存。例如，在无线环境中，典型的对等协议的灵活性不足以与其他协议或者在应用之间共享设备的无线电部件、天线或频谱例如为了保持连接。一些对等技术还不允许多播通信，而是要求设备单个地接触多个对等实体，并且/或者当环境变得更加密集地占用时不能很好地扩展。发明内容0007在本发明的一些实施例中，提。
15、供了一种系统、装置和方法，用于在多个试图进行对等通信的设备中选择一个或多个同步站。在这些实施例中，所选择的站广播会合调度，以对设备进行同步并在逻辑上将它们安排到分级结构例如，树中。0008单个根同步站或顶部主站充当该分级结构的根，设置会合调度，并且充当被同步设备的主时钟。任何数量即零个或更多个分支同步站将会合调度传播遍及整个环境，这延伸了该分级结构的范围。根同步站不充当通信的中央切换点，并且可以容易地被另一设备替代，而对设备通信的影响很小如果有影响的话。0009每个同步站在一个或多个社交信道上发出周期性同步帧。这些同步帧为一个或多说明书CN104160678A2/34页6个即将到来的设备会合辨。
16、识信道和时间。会合可以被称为“可用性窗口”。0010同步帧还可以传送其他信息，诸如将被设备用来将站选择作为同步站的数据、发出同步帧的根同步站和/或分支同步站的属性、时间戳等。所有设备应用相同的算法来辨识应该充当同步站的那些设备。在一些具体实施中，设备应用该算法来首先确定其是否应该是根同步站，然后确定其是否应该是分支同步站。如果没有被放置到同步站的角色中，则其将会是分级结构内的叶子设备。附图说明0011图1示出了根据本发明的一些实施例使用周期性同步帧来在设备之间实现和保持同步。0012图2是根据本发明的一些实施例展示周期性同步帧中所辨识的可用性窗口序列的示意图。0013图3是根据本发明的一些实施。
17、例展示无线通信环境中设备与对等实体社区同步的流程图。0014图4是根据本发明的一些实施例展示带外交换的示意图。0015图5A至5D根据本发明的一些实施例示出了在一组对等通信设备内对同步站的选择。0016图6是根据本发明的一些实施例展示一种用于在对等通信环境中选择一个或多个同步站的方法的流程图。0017图7A至7E根据本发明的一些实施例示出了图6中所示的方法的执行。0018图8是根据本发明一些实施例的一种对等设备的框图。0019图9A至9B根据本发明的一些实施例示出了在对等环境中通信设备的分级集合内组的创建。0020图10A至10C示出了根据本发明一些实施例的多个组的合并。具体实施方式0021给。
18、出以下描述是为了使本领域的技术人员能够实现和使用本发明，并且以下描述是在特定应用及其要求的上下文背景下被提供的。本领域技术人员将很容易想到所公开的实施例的各种修改形式，并且本文中所限定的一般性原则可应用于其他实施例和应用，而不脱离本发明的范围。因此，本发明并不旨在限于所示的实施例，而是要符合根据本文公开的原理和特征的最广泛范围。0022在本发明的一些实施例中，提供了一种系统、装置和方法，用于对在分级社区中工作于对等通信环境中的设备进行同步，同时允许在不离开该社区的情况下对设备进行局部分组。因此，默认的设备分级结构提供用于对环境中所有设备进行同步的构架，而各个组或组分级结构允许设备的局部协作，而。
19、不丧失在更大的分级结构中与设备进行交互的能力。0023简介0024无线通信环境可以通过任意数量的相同类型和/或不同类型的设备来表征，所述设备诸如智能电话、平板电脑、个人数字助理、膝上型电脑和桌上型计算机等。不同的设备将具有不同的特征，可以执行不同的应用程序，可能具有不同的功率级例如电池强度、说明书CN104160678A3/34页7不同的通信需要、不同的负载例如在处理器上、在天线上，可能以变化的信号强度被其他设备监听到，等等。此外，通信环境可能是易变的，设备不断地进入、移动通过以及离开构成该环境的空间区域。0025本文中所公开的一个发明的一些实施例提供了一种协议、机制和/或过程，用于使这样的环。
20、境中的设备能够相互发现并且直接对等地通信。这些实施例有助于即使在使设备和服务能够很容易被发现的同时也实现低功率消耗；与其他通信技术例如共存；支持多频段操作例如24GHZ和5GHZ；避免网络基础结构例如接入点经常遭遇的吞吐量和延迟劣化，同时保持与基于基础结构的技术的兼容性；如果以及当充当同步站或主设备的设备离开该环境时，容易地且快速地恢复；并且是可扩展的，以适应具有许多设备的密集环境。在下文中将描述这些和其他特征和优点。0026在本发明的实施例中，设备被同步，从而它们在预定信道上在预定时间会合。设备会合的时间段被称为可用性窗口，并且所有同步站广播或通告可用性窗口的相同或相似调度。在可用性窗口期间。
21、，对等实体可以交换多播和/或单播数据通信，以及发现其他设备和服务。设备可以延伸其在可用性窗口处的出席，以适应与对等实体的持续通信。0027一个或多个即将到来的会合的参数例如时间和信道经由在一个或多个社交信道上广播的周期性同步帧PSF来进行通信。设备被预编程为周期性地在至少一个社交信道上进行监听长达足以监听到至少一个PSF的时间长度。0028因此，当设备启动或者进入到对等设备环境中时，该设备将调谐到预定的社交信道并且快速地获悉它在哪里以及何时可以与其他设备会合。如果该设备没有监听到PSF，则它将假设其应当充当主设备，并且开始发布其自身的PSF以促进与可能存在或者随后将出现的其他设备的同步。002。
22、9在一些具体实施中，同步参数例如，即将到来的可用性窗口的调度也可以在可用性窗口期间被通告，从而节省设备将其无线电部件切换到社交信道以接收这些参数的花费。设备甚至可以在不监听PSF、参与可用性窗口或者将其用于其他某种目的时关闭其无线电部件。参与被同步的分级结构的设备因此可以与该设备的另一功能诸如基础结构连接或链路共享无线电部件、天线和/或其他通信资源。0030在对等设备社区内，应用选择过程来确定谁将成为同步站并且负责对其他设备进行同步。所选择的同步站的数量可以取决于存在的对等设备的数量、它们的信号强度、信号传播模式、工作参数等。如下面所描述的那样，选择或辨识同步站的过程实际上可以考虑参与的设备的。
23、任何相关因素。0031虽然通信环境中的设备在没有基础结构要求负担的情况下进行对等通信，但是为了同步的目的，对同步站或主设备的选择将在逻辑上将这些设备安排到分级结构中。在该分级结构内，根同步站或“顶部主设备”负责经由其广播的PSF所传送的同步参数对设备进行整体同步。每个下级主设备被称为分支同步站与该根同步站或与中间的分支同步站同步，并且在其自身的PSF内重新传输或重新封装该根同步站的同步参数，从而延伸所述整体同步的范围。0032单个无线设备例如根同步站的无线电范围是有限的，这通常会阻止该设备组织超过本地区域之外的设备。需要下级分支同步站来重新广播其同步参数允许这单个无线说明书CN10416067。
24、8A4/34页8设备同步分散在更大区域上的设备集合。整个社区享受所得到的有益效果例如准备好发现服务和其他设备、较低的功率消耗。0033与具有基础结构要求例如经由接入点的协调的环境不同，由于同步站的主要任务仅仅是传播会合参数，所以失步站很容易被校正。例如，由丢失的同步站公布的会合调度将简单地在选择替代实体期间被保持，从而使所有设备保持同步。并且，那个替代实体一般将保持相同的调度。0034用于选择同步站或主设备的不同算法可以在不同时间和/或在不同环境中被应用，但是一般都用于促进这些目的中的任何目的或所有目的主设备在整个环境中均匀的空间分布、环境内主设备的可调节的密度、以及对构成环境的地理区域的大小。
25、的控制。0035在本发明的一些实施例中，用于选择或辨识主设备的算法定期地执行，以基于设备的多种量度或属性，确保最适当的设备充当同步站。选择过程还可以考虑在区域中已经存在多少同步站、给定对等设备可以监听多少同步站、它们距离多远例如基于信号强度或其他某种距离测量等。0036与更大的默认分级结构分开地或者与更大的默认分级结构并行地，环境内的设备组可以在它们之间同步。例如，它们可以组织以共享文件或执行公共应用程序。组可以模仿默认分级结构，并且通过选择一个或多个分支同步站或组主设备来保持内部同步，其中其他设备即叶子或从设备与所选择的分支同步站同步。组根同步站或“顶部组主设备”可以与附近或周围的分级结构的。
26、成员同步或者试图与其同步。0037并非组中的所有成员都需要来自单个分级结构。例如，在与多个分级结构相邻的空间区域中，组可以从这些空间区域中两个或更多个中获得成员。0038在本发明的实施例中，“默认”分级结构是可以包括数量相对多的设备例如给定空间区域内所有设备的分级结构。默认分级结构的成员将具有并且通告匹配的“默认”辨识符。“组”分级结构由私有组的成员构成。组分级结构的成员将具有并且通告匹配的“组”辨识符。0039虽然组中的所有成员通常也将属于默认分级结构，但是默认分级结构的各个成员可以是或者可以不是任何组分级结构的成员。默认和组辨识符可与其它设备辨识符例如IP地址、MAC地址、IMEI码、IM。
27、SI号区分开。0040本文后面的章节根据本发明的一些实施例讨论对等环境内设备的同步以形成默认分级结构、分级结构内同步站或主设备的选择、默认分级结构内或跨多个默认分级结构的设备组的组织、以及示例性的对等设备。0041设备的同步0042如上所述,根据本发明一些实施例的无线通信环境内设备的同步允许这些设备容易地发现彼此、辨识可用服务以及进行直接对等通信单播和/或多播，而同时节省电力资源并且与其他通信过程共存。0043设备一上线或者一移动到运行兼容协议的至少一个其他设备的范围内，同步就开始，并且只要该设备在覆盖被同步设备的空间区域内在线例如只要其在对等设备的范围内，同步就可以被保持。0044通过同步和。
28、主设备选择过程，设备被自动地组织到分级结构中，其中该分级结构每个级别或层级处的同步站或主设备周期性地广播同步参数，以便实现和保持区说明书CN104160678A5/34页9域内设备之间的同步。周期性同步帧PSF是一种用于传播同步参数的机制，并且被所有被同步设备消费。0045周期性同步帧用于传送信息，诸如但不限于用于对设备的时钟进行同步的信息、被同步设备可以会合的一个或多个即将到来的可用性窗口的描述、以及传输PSF的根同步站和分支同步站的量度或属性。在本发明的其他实施例中，PSF可以包括不同的信息集合，但是一般将包括辨识至少一个可用性窗口的标准。0046分级结构的形成以及其中设备的同步可能受到配。
29、置或操作参数的影响，诸如但不限于最大深度或层级、PSF的周期性、同步站的数量例如总数量和/或给定设备范围内的数量、用于选择同步站或主设备的选择算法、选择算法所考虑的设备量度或属性等等。在本发明的不同实施例中，可以应用不同的参数。0047图1示出了根据本发明一些实施例使用周期性同步帧来实现和保持设备之间的同步。0048在这些实施例中，周期性同步帧110例如帧110A、110B、110N定期地在一个或多个社交信道120例如信道120A、120B、120N上被传输。0049不同同步站可以在相同或不同的社交信道上传输周期性同步帧，并且任何给定同步站可以使用一个或多个社交信道来传送其PSF。单个环境中不。
30、同同步站可以使用不同社交信道，这或许是为了避免相互干扰，因为一个主设备所使用的社交信道可能被不同主设备用于不同目的例如基础结构连接，和/或出于其他某种原因。0050虽然在图1中示出了多个社交信道120，但是在一些具体实施中，一个环境和分级结构中的所有主站可以使用同一社交信道。本文中所讨论的社交信道和/或其他信道可以是IEEE80211无线信道。0051在社交信道120A、120B、120N上，相应的周期性同步帧110A、110B、110N被负责的同步站周期性地广播。单个信道上由单个同步站所广播的PSF中的每一个例如帧110A可以是相同的或者可以略为不同，诸如在其传送的可用性窗口调度方面略为不同。
31、。0052虽然在图1中，每个信道的PSF周期PA，PB，PN是不同的，但是在本发明的一些实施例其中多个社交信道被使用中，两个或更多个信道的PSF周期可以是相同的。一个信道上PSF之间的示例性周期可以大约为100毫秒。不同同步站可以使用相同或不同的PSF周期。在一些具体实施中，PSF周期的长度或持续时间可以与广播PSF的同步站的总数量或者特定区域中同步站的数量成反比例。0053在本发明的一些实施例中，在每个社交信道上，PSF周期将各不相同；但是，发布PSF的同步站的可用性窗口周期可以是相同的。因此，在一个分级结构内，可以实现多个PSF周期和单个可用性窗口周期。0054在传输PSF时，进行发布的同。
32、步站或主设备仅仅需要将其无线电部件调谐到正确的信道并且将其通电长达足以发送该PSF。不需要在发布PSF后仍然保持在该信道上，而是可以关闭其无线电部件以节省电力、将其切换到另一社交信道例如以准备在另一信道上传输PSF或者将其用于其它某种目的诸如出席可用性窗口如下所述、处理基础结构通信等。0055在本发明的不同实施例中，PSF可以包含示例性PSF110X的元素的子组或超集，或者可以包含完全不同的信息元素集。PSF110X的同步参数或可用性窗口参数信道说明书CN104160678A6/34页10130、时间132和持续时间134的组合限定被同步设备在该期间可以会合的一个可用性窗口。信道130辨识它们。
33、将在其上会合的信道例如80211无线信道，时间132辨识它们将会合的时间，而持续时间134指出窗口的最短持续时间。0056PSF的同步参数或数据可以辨识任意数量的可用性窗口零个或更多个。在相同或不同社交信道上传输的以及由不同主设备传输的不同PSF可以辨识相同或不同的可用性窗口。但是，在一些实施例中，根同步站所设定的同步参数包括可用性窗口的调度或序列在整个分级结构中被应用。0057PSF110X的同步参数的时间元素132可以辨识绝对起始事件例如基于被同步时钟、UTC协调世界时或其他某种通用基准和/或相对时间。在一些具体实施中，时间戳字段携带发布PSF110X的站的TSF时间同步功能。0058在本。
34、发明的一些实施例中，时间132包括进行同步的设备用于计算可用性窗口的起始时间的多个值。在这些实施例中，时间132可以包括被配置为指示在进行发布的同步站内PSF110X何时被形成和排队等待传输例如PSF何时被放置到传输缓冲中的“目标”时间戳、以及被配置为指示PSF实际上何时经由站的天线被调度的“实际”时间戳。从同步站计算“主偏置”参数时起，PSF就被认为形成了。0059主偏置值作为时间132的一部分或者作为另一信息元素而也包括在PSF110X内表示从进行发布的同步站释放PSF时测量，进行发布的同步站的相对于下一可用性窗口开始的内部偏置。换言之，主偏置测量发布同步帧的站所计算的从目标时间戳直到可用。
35、性窗口开始的时间周期。0060利用这些值，监听到发布PSF110X的站的或与发布PSF110X的站同步的设备可以如下地计算相对于可用性窗口起始时间的偏置0061偏置主偏置实际时间戳目标时间戳0062进行同步的设备因此接收主偏置，并且可以根据目标和实际时间戳来测量已经经过了该主偏置时间周期的多少；其然后将经过的时间段从主偏置中减去，以确定在可用性窗口之前仍然剩余的时间量。0063PSF110X的持续时间134指示在可用性窗口期间，发布PSF110X的同步站将监听以及可用于通信的最少时间量。持续时间也可以应用于被同步设备；也就是说，出席该窗口的设备可以被要求至少在该时间周期中可用，这是从该窗口开始。
36、时算起的。0064在本发明的一些实施例中，只要至少一个站在与主设备通信，该主设备就可以自动地延展其可用性窗口例如递增地匹配持续时间134或其他某种时间段。因此，即使多个站希望与该主设备通信，它们也可以能够这样做，而不需要等待另一个可用性窗口，这是因为窗口将被延展。0065类似地，出席该可用性窗口的设备可以延展其窗口，只要其对等实体中至少一者与其进行通信。因此，希望与另一对等实体通信的一个对等实体可以简单地在可用性窗口期间向该另一对等实体发布第一组分组、数据报、消息或其他通信单元。然后，这两个对等实体由于活动的通信而将自动地延展它们的窗口。有利地，这允许在可用性窗口延展期间大量的对等通信，而不会。
37、在可用性窗口期间占满或独占带宽。0066同步站在可用性窗口期间存在的最长持续时间可以在PSF110X中指定，和/或可以在可用性窗口期间被通告。示例性地，同步站可能需要离开该窗口以便在另一信道上发说明书CN104160678A107/34页11布PSF、将其无线电部件用于另一通信功能、或由于其他某种原因。至于各个设备，它们可以在持续时间134之后离开可用性窗口，如果它们没有什么要进行通信并且如果没有其他设备在该窗口内的某个时间段期间与其通信的话。0067返回图1，优先值或者被称为主设备优先值或选择值是用于辨识设备作为主设备或同步站的适用性或优先的值例如整数。优先值是利用相应设备的多种量度、属性或。
38、特性、并且可能还有设备分级结构或通信环境的特性来计算的。用于计算设备优先值的示例性量度包括可用电力资源例如电池强度、AC连接、处理器负载、信号强度等。0068如在下面的章节中所描述的那样，作为选择过程的一部分，对被同步设备的优先值进行比较以确定哪些设备应该是同步站。该过程可以定期地执行，诸如在每个可用性窗口序列期间或在每个可用性窗口序列之后、按固定的日程等等。0069在PSF110X中，分支同步优先值136是广播PSF110X的分支同步站的主设备优先值，并且指出该站在其默认分级结构内作为同步站的适用性或优先级。通过通告其优先值，该站范围内的所有设备可以正确地应用选择过程，并且例如确定它们是否更。
39、适于作为同步站。0070类似地，根同步优先值140是PSF110X在其中被广播的默认分级结构的根同步站的主设备优先值，并且指出该站作为同步站的适用性或优先级。如将在下文中看到的那样，通过在整个分级结构中传播根同步优先值140，通信环境边缘处的或重叠多个独立分级结构的区域中的设备可以确定加入哪个分级结构。此外，被同步分级结构中的所有设备可以确定它们是否更适于作为根同步站。0071分支同步量度138包括发布PSF110X的同步站的多个量度或属性，可能包括用于计算分支同步优先值136的量度。类似地，根同步量度142包括默认分级结构的根同步站的量度或属性。除了上面提到的数据之外，量度138和/或量度1。
40、42可以包括站的名称和/或地址例如MAC地址、站的默认根同步站的名称或地址、时间戳、其在默认分级结构内的级别或层级或距离根的跳转数量、该站的PSF的周期性、该站所使用的社交信道等等。0072当PSF110X被默认分级结构的根同步站发布时，优先值136、140将匹配，并且量度138、142也将匹配。或者，可以忽略优先值字段中的一者和量度字段中的一者。0073此外，在组分级结构内工作的同步站所发布的PSF可以包含附加信息元素用于传递关于该组的优先值和/或量度。特别地，并且如在下面的章节中将讨论的那样，分开地为默认分级结构和组分级结构执行主设备选择过程，以为每一者选择或辨识要作为同步站的设备。量度和。
41、/或一个或多个附加优先值将涉及进行发布的站的组。0074在本发明的其中量度138、142包括用于计算优先值136、140的数据的一些实施例中，可以从周期性同步帧中省去优先值。相反地，如果优先值136、140提供了消费PSF110X例如为了辨识或选择同步站的目的的设备所需要的所有信息，则可以省去量度138、142。0075一个或多个同步辨识符150包括分配给发布了PSF110X的站参与其中的默认和/或组分级结构的辨识符。如上所述，默认辨识符可以用于辨识包含区域中所有对等设备的总体分级结构。组辨识符可以辨识设备的私有组。其他同步辨识符可以用于其他目的。0076在本发明的一些实施例中，用于分级结构内。
42、所有设备的默认辨识符通常将为0，并且只有希望与接入点或其他基础结构设备保持对齐的主设备将使用值不为0的默认辨识说明书CN104160678A118/34页12符。在这种情况下，主设备例如可以利用预定算法，根据接入点的BSSID基本服务集辨识符来得到其默认辨识符。该情形中的主设备可以只能够与也与同一接入点保持对齐的对等实体同步。0077但是，组辨识符可以由组根同步站、由另一组成员、随机地或者以其他某种方式来设定，如在下面的章节中所描述的那样。为0的组辨识符可以被设备用来指示其不是任何组的成员。因此，空闲对等设备可以具有默认和组辨识符对0/0，表明在其与默认分级结构同步期间，其不参与到任何组中。在。
43、私有组内活动的对等设备通常可以具有辨识符对0/X，其中X是设备的组所使用的数字。组可以具有任意数量的成员。0078在一些实施例中，PSF可以包括不是图1中所示的那些信息元素的信息元素。例如，PSF可以辨识用于选择同步站或主设备的算法，指定对同步站的限制例如有多少可以位于相互范围内，通告用于设备的分级结构的最大深度，提供关于站正离开网络的通知等等。0079此外，当作为组成员的同步站发布PSF时，那些帧可以包括特定于该组的信息元素，作为上面提到的组特定优先值/量度的补充或作为上面提到的组特定优先值/量度的替代。例如，站发布的PSF可以包括组特定的元素集，该组特定的元素集包括下列中的一些或所有站的优。
44、先值、其在组中的级别或层级或者距离组根的跳转数量、组根同步站的名称或地址、组辨识符、以及/或者与站所属于的组分级结构和/或默认分级结构相关的任何其他数据。0080虽然同步站可能对于周期性同步帧的发布具有规定的周期，但是该周期是灵活的，并且对于变化可以有很高的公差。给定PSF可能由于对站的无线电部件的其他要求、由于通信信道上的争用、或者由于某种其他原因而在时间上提前或延后。在一些具体实施中，PSF可能每100毫秒变化大约/20毫秒。0081周期性同步帧可以伺机被传输，也就是说，如果同步站的无线电部件在其通常会在社交信道上发布PSF时被调谐到另一信道，则其可以替代性地在其当前信道上发布PSF。PS。
45、F广播将在能够的情况下返回到其在一个或多个社交信道上的正常调度。0082其中PSF在非社交信道上发送以辨识将来可用性窗口的这种类型的情形对于设备的局部群集可能是非常有用的。这样的设备可能将与同一非社交信道上的同一基础结构网络关联。在该信道上传输PSF就为这些设备节省了信道切换即切换到社交信道的成本，并且避免了干扰其基础结构通信。0083在最坏的情况下，被调谐到同步站的正常社交信道的新设备可能丢失有限数量的PSF，如果同步站在另一信道上忙的话。但是，同步站可以被调谐到常用频率例如特定应用所要求的基础结构信道，如上所述，并且因此可以在不同时间到达同一设备。0084图2是根据本发明一些实施例示出了在。
46、周期性同步帧中辨识的可用性窗口序列的示意图。所有同步站的可用性窗口可以被调度用于相同时间、用于相同或不同信道上，虽然不是在本发明的所有实施例中都这样要求。0085图2中所示的可用性窗口230被编号和管理为重复序列。特别地，分组同步帧210包括展示N个可用性窗口编号为2300到230N1的调度的同步参数。在一个循环之后，可用性窗口序列编号重复即从0到N1。周期性同步帧可以限定任意数量的可用性窗口。说明书CN104160678A129/34页130086除了辨识可用性窗口的部分或完整序列的调度之外，PSF还可以用信息元素诸如PSF210的元素212辨识下一个是哪一个可用性窗口序列编号。周期性同步帧。
47、还可以包括其他信息，诸如上述用于帮助进行接收的设备正确地计算在下一可用性窗口之前还剩余的时间的计时信息。0087可以被包括在PSF中的其他信息还有进行发布的站用于发送周期性同步帧的周期、以及PSF将在其上被广播的一个信道或多个信道。这允许对等设备确定其为了监听到PSF和获悉可用性窗口调度而必须在特定社交信道上监听的最大时间量。0088在一些具体实施中，PSF可以报告可用性窗口周期，并且各个设备可以计算窗口何时将出现，而不是辨识离散的可用性窗口。例如，PSF可以提供相对于下一可用性窗口的计时或偏置信息，并且报告进行发布的同步站的PSF周期。监听进行发布的同步站的设备于是可以确定可用性窗口的序列。。
48、PSF还可以辨识当前/下一可用性窗口的序列号。0089同步站所调度的可用性窗口可以按规则周期、也可以不按规则周期出现，并且可以与站的PSF同步、也可以不与站的PSF同步。换言之，可用性窗口不需要以相对于PSF相同的偏置来出现。可用性窗口的完整序列所占据的时间的一个示例性持续时间可以大约为5秒，但是本发明实施例的一具体实施可以使用更短或更长的持续时间。0090在本发明的一些实施例中，对于可用性窗口周期的公差比对于周期性同步帧周期的公差小，可能大约为每秒/100微秒而对于PSF而言为每秒/200毫秒。PSF非常短例如小于1毫秒但是频繁发布，而可用性窗口相对长例如长于50毫秒并且不频繁地实施例如大约。
49、每秒一个。PSF由于其持续时间短所以可以伺机地调度，但是可用性窗口被配置用于设备发现和通信，并且因此通常不能被伺机地调度。0091虽然不频繁，但是可用性窗口可以独占无线电接口长达显著的时间段；因此，遵循严格的调度是有利的，尤其是如果有其他无线电技术例如蓝牙存在的话。此外，其他被同步设备正依赖于所通告的窗口调度来进行发现和/或对等通信，这留出较少的变化空间。0092因此，在本发明的一些实施例中，PSF传输周期将具有相对高的变化公差，而可用性窗口周期具有相对低的变化公差。该策略的一个优点是其考虑了在每个周期性同步帧传输时出现的WIFI连接。PSF传输只有在所选择的社交信道没有被使用时才是可能的，并且对信道或无线电部件的争用可能延迟、也可能不延迟PSF的发布。因此，所有PSF传输的严格调度会很难实现。0093当对等设备首先与主设备同步并且开始出席可用性窗口时，在第一窗口和/或要求所有设备出席的第一窗口中，其可以发布消息辨识其自身、辨识其优先值、提供其选择量度、通告其服务等。然后希望与其通信的任何设备可以进行联系。0094经由图2中的PSF210通告的N个可用性窗口在两个不同信道220X、220Y即分别在信道X和信道Y上实施，这两个不同信道通常不是社交信道，但是可以是社交信道。或者，同步站所调度的可用性窗口可以在同一信道上进行或者可以分布在不止两个信道上。0095虽然可用性窗口。