監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)的大小的制作方法
【專利說明】監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)的大小
[0001] 背景
[0002] 領(lǐng)域
[0003] 本申請一般涉及無線通信，且更具體地涉及用于監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)的大小的系統(tǒng)、方 法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004] 在許多電信系統(tǒng)中，通信網(wǎng)絡(luò)被用于在若干個空間上分開的交互設(shè)備之間交換消 息。網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)地理范圍來分類，該地理范圍可以是例如城域、局域或者個域。此類網(wǎng)絡(luò) 可分別被指定為廣域網(wǎng)（WAN)、城域網(wǎng)（MAN)、局域網(wǎng)（LAN)、無線局域網(wǎng)（WLAN)、或個域網(wǎng) (PAN)。網(wǎng)絡(luò)還根據(jù)用于互連各種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和設(shè)備的交換/路由技術(shù)（例如，電路交換-分 組交換）、用于傳輸?shù)奈锢斫橘|(zhì)的類型（例如，有線-無線）、和所使用的通信協(xié)議集（例如， 網(wǎng)際協(xié)議集、SONET(同步光學(xué)聯(lián)網(wǎng)）、以太網(wǎng)等）而有所不同。
[0005] 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)元件是移動的并由此具有動態(tài)連通性需求時，或者在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以自組織 (adhoc)拓?fù)涠枪潭ㄍ負(fù)鋪硇纬傻那闆r下，無線網(wǎng)絡(luò)往往是優(yōu)選的。無線網(wǎng)絡(luò)使用無線 電、微波、紅外、光等頻帶中的電磁波以非制導(dǎo)傳播模式來采用無形的物理介質(zhì)。在與固定 的有線網(wǎng)絡(luò)相比較時，無線網(wǎng)絡(luò)有利地促成用戶移動性和快速的現(xiàn)場部署。
[0006] 無線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可以向和從彼此傳送和/或接收信息。該信息可包括分組，這 些分組在一些方面可被稱為數(shù)據(jù)單元。分組可包括幫助通過網(wǎng)絡(luò)路由分組、標(biāo)識分組中的 數(shù)據(jù)、處理分組等的開銷信息（例如，報頭信息、分組性質(zhì)等）。分組可進(jìn)一步包括可在分組 的有效載荷中攜帶的數(shù)據(jù)，諸如用戶數(shù)據(jù)、多媒體內(nèi)容等。
[0007] 為了確保無線網(wǎng)絡(luò)（諸如社交WiFi網(wǎng)絡(luò)）中的可縮放操作，應(yīng)當(dāng)基于網(wǎng)絡(luò)中的設(shè) 備數(shù)量來控制網(wǎng)絡(luò)中每個設(shè)備進(jìn)行的傳輸。例如，可能期望基于網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備數(shù)量來調(diào)節(jié) 傳送信標(biāo)和/或定時信號的速率。在許多應(yīng)用中，獲得對網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備數(shù)量的粗略估計就 足夠了。使無線設(shè)備跟蹤網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備數(shù)量的一種方式是簡單地存儲在消息中接收到的且 表示設(shè)備的任何標(biāo)識符。每當(dāng)有新消息進(jìn)來時，設(shè)備就將新消息中的標(biāo)識符與已存儲在該 設(shè)備處的標(biāo)識符作比較，并且若先前尚未存儲該標(biāo)識符則存儲該標(biāo)識符。然而，這種辦法可 導(dǎo)致較大存儲器需求并且需要對大量收到標(biāo)識符進(jìn)行分序。由此，具有能極大地減少較大 存儲器需求和對標(biāo)識符進(jìn)行分序的需要的跟蹤無線網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備數(shù)量的方法將是有益的。
[0008] 概述
[0009] 本文所討論的系統(tǒng)、方法、設(shè)備和計算機(jī)程序產(chǎn)品各自具有若干方面，其中并非僅 靠任何單一方面來負(fù)責(zé)其期望屬性。在不限定如所附權(quán)利要求所表達(dá)的本發(fā)明的范圍的情 況下，以下簡要地討論一些特征。在考慮此討論后，并且尤其是在閱讀了題為"詳細(xì)描述"的 章節(jié)之后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將領(lǐng)會本發(fā)明的有利特征如何包括當(dāng)在介質(zhì)上引入設(shè)備時 降低的功耗。
[0010] 本公開的一個方面提供了一種配置成監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)中的相鄰無線設(shè)備數(shù)量的無 線設(shè)備。該無線設(shè)備包括接收機(jī)，其配置成從這些相鄰無線設(shè)備中的一個相鄰無線設(shè)備接 收消息，該消息包括與該相鄰無線設(shè)備相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識符。該無線設(shè)備可進(jìn)一步包括處理器， 其配置成將該標(biāo)識符添加到布隆過濾器中并基于該布隆過濾器中0的數(shù)量來估計已被添 加到該布隆過濾器中的相異串的數(shù)量，相異串的數(shù)量表示對該無線網(wǎng)絡(luò)中的相鄰無線設(shè)備 數(shù)量的估計。
[0011] 本公開的另一方面提供了一種監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)中的相鄰無線設(shè)備數(shù)量的方法。該方 法包括從這些相鄰無線設(shè)備中的一個相鄰無線設(shè)備接收包括與該相鄰無線設(shè)備相關(guān)聯(lián)的 標(biāo)識符的消息，以及將該標(biāo)識符添加到布隆過濾器中。該方法可進(jìn)一步包括基于布隆過濾 器中0的數(shù)量來估計已被添加到該布隆過濾器中的相異串的數(shù)量，相異串的數(shù)量表示對該 無線網(wǎng)絡(luò)中的相鄰無線設(shè)備數(shù)量的估計。
[0012] 本公開的另一方面提供了一種用于監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)中的相鄰無線設(shè)備數(shù)量的無線 設(shè)備。該無線設(shè)備包括用于從這些相鄰無線設(shè)備中的一個相鄰無線設(shè)備接收包括與該相 鄰無線設(shè)備相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識符的消息的裝置，以及用于將該標(biāo)識符添加到布隆過濾器中的裝 置。該無線設(shè)備可進(jìn)一步包括用于基于布隆過濾器中0的數(shù)量來估計已被添加到該布隆過 濾器中的相異串的數(shù)量的裝置，相異串的數(shù)量表示對該無線網(wǎng)絡(luò)中的相鄰無線設(shè)備數(shù)量的 估計。
[0013] 本公開的另一方面提供了一種包括配置成實現(xiàn)用于監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)中的相鄰無線 設(shè)備數(shù)量的方法的計算機(jī)可執(zhí)行指令的非瞬態(tài)物理計算機(jī)存儲。該方法包括從這些相鄰無 線設(shè)備中的一個相鄰無線設(shè)備接收包括與該相鄰無線設(shè)備相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識符的消息，以及將 該標(biāo)識符添加到布隆過濾器中。該方法可進(jìn)一步包括基于布隆過濾器中0的數(shù)量來估計已 被添加到該布隆過濾器中的相異串的數(shù)量，相異串的數(shù)量表示對無線網(wǎng)絡(luò)中的相鄰無線設(shè) 備數(shù)量的估計。
[0014] 附圖簡述
[0015] 圖1解說了其中可采用本公開的各方面的無線通信系統(tǒng)的示例。
[0016] 圖2示出了可在圖1的無線通信系統(tǒng)內(nèi)采用的無線設(shè)備的功能框圖。
[0017] 圖3解說了可在無線設(shè)備中用于傳送無線通信的各種組件。
[0018] 圖4解說了可在無線設(shè)備中用于接收無線通信的各種組件。
[0019] 圖5是根據(jù)一種實現(xiàn)的監(jiān)視無線網(wǎng)絡(luò)中的無線設(shè)備數(shù)量的方法的流程圖。
[0020] 圖6示出了根據(jù)一種實現(xiàn)的布隆過濾器的一個解說性示例。
[0021] 圖7解說了將網(wǎng)絡(luò)中的無線設(shè)備數(shù)量與來自布隆過濾器的估計數(shù)量作比較的仿 真結(jié)果。
[0022] 圖8解說了示出估計誤差百分比相對于網(wǎng)絡(luò)中的無線設(shè)備數(shù)量的仿真結(jié)果。
[0023] 圖9解說了示例因供應(yīng)商而異的發(fā)現(xiàn)幀。
[0024] 圖10示出了可在圖1的無線通信系統(tǒng)內(nèi)采用的發(fā)現(xiàn)類型長度值（TLV)。
[0025] 圖11解說了其中可采用本公開的各方面的另一無線通信系統(tǒng)的示例。
[0026] 圖12示出媒體接入控制（MAC)幀的示例性結(jié)構(gòu)。
[0027] 圖13示出了可在圖11的無線通信系統(tǒng)內(nèi)采用的示例性服務(wù)發(fā)現(xiàn)屬性。
[0028] 詳細(xì)描述
[0029] 本文使用詞語"示例性"來意指"用作示例、實例或解說"。本文中描述為"示例性" 的任何實施例不必被解釋為優(yōu)于或勝過其他實施例。以下參照附圖更全面地描述本新穎系 統(tǒng)、裝置和方法的各種方面。然而，本公開可用許多不同形式來實施并且不應(yīng)解釋為被限定 于本公開通篇給出的任何具體結(jié)構(gòu)或功能。確切而言，提供這些方面是為了使本公開將是 透徹和完整的，并且其將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全傳達(dá)本公開的范圍?；诒疚闹械慕虒?dǎo)，本 領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會到，本公開的范圍旨在覆蓋本文中公開的這些新穎的系統(tǒng)、裝置和方 法的任何方面，不論其是獨立實現(xiàn)的還是與本發(fā)明的任何其他方面組合實現(xiàn)的。例如，可使 用本文所闡述的任何數(shù)目的方面來實現(xiàn)裝置或?qū)嵺`方法。另外，本發(fā)明的范圍旨在覆蓋使 用作為本文中所闡述的本發(fā)明各種方面的補(bǔ)充或者與之不同的其他結(jié)構(gòu)、功能性、或者結(jié) 構(gòu)及功能性來實踐的裝置或方法。應(yīng)當(dāng)理解，本文所披露的任何方面可由權(quán)利要求的一個 或多個要素來實施。
[0030] 盡管本文描述了特定方面，但這些方面的眾多變體和置換落在本公開的范圍之 內(nèi)。盡管提到了優(yōu)選方面的一些益處和優(yōu)點，但本公開的范圍并非旨在被限定于特定益處、 用途或目標(biāo)。確切而言，本公開的各方面旨在寬泛地適用于不同的無線技術(shù)、系統(tǒng)配置、網(wǎng) 絡(luò)、和傳輸協(xié)議，其中一些藉由示例在附圖和以下對優(yōu)選方面的描述中解說。詳細(xì)描述和附 圖僅僅解說本公開而非限定本公開，本公開的范圍由所附權(quán)利要求及其等效技術(shù)方案來定 義。
[0031] 流行的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可包括各種類型的無線局域網(wǎng)（WLAN)。WLAN可被用來采用 廣泛使用的聯(lián)網(wǎng)協(xié)議來將近旁設(shè)備互連在一起。本文描述的各個方面可應(yīng)用于任何通信標(biāo) 準(zhǔn)，諸如無線協(xié)議、WiFi、或者更一般地應(yīng)用于IEEE802. 11無線協(xié)議族中的任何成員。例 如，本文描述的各個方面可被用作使用亞1GHz頻帶的IEEE802.llah協(xié)議的一部分。
[0032] 在一些實現(xiàn)中，WLAN包括作為接入無線網(wǎng)絡(luò)的組件的各種設(shè)備。例如，客戶端（也 稱為站或"STA"）。例如，STA可以是膝上型計算機(jī)、個人數(shù)字助理（PDA)、移動電話等。在 一示例中，STA經(jīng)由遵循WiFi(例如IEEE802. 11協(xié)議）的無線鏈路連接到其它STA以獲 得至因特網(wǎng)或至其他廣域網(wǎng)的一般連通性。
[0033] 站"STA"還可包括、被實現(xiàn)為、或被稱為接入終端（"AT")、訂戶站、訂戶單元、移動 站、移動設(shè)備、遠(yuǎn)程站、遠(yuǎn)程終端、用戶終端、用戶代理、用戶設(shè)備、用戶裝備、或其他某個術(shù) 語。在一些實現(xiàn)中，接入終端可包括蜂窩電話、無繩電話、會話發(fā)起協(xié)議（"SIP"）話機(jī)、無 線本地環(huán)路（"WLL"）站、個人數(shù)字助理（"PDA"）、具有無線連接能力的手持式設(shè)備、或連 接至無線調(diào)制解調(diào)器的其他某種合適的處理設(shè)備或無線設(shè)備。因此，本文所教導(dǎo)的一個或 多個方面可被納入到電話（例如，蜂窩電話或智能電話）、計算機(jī)（例如，膝上型計算機(jī)）、 便攜式通信設(shè)備、頭戴式送受話器、便攜式計算設(shè)備（例如，個人數(shù)據(jù)助理）、娛樂設(shè)備（例 如，音樂或視頻設(shè)備、或衛(wèi)星無線電）、游戲設(shè)備或系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)設(shè)備、或被配置成經(jīng) 由無線介質(zhì)通信的任何其他合適的設(shè)備中。
[0034] 設(shè)備（諸如一群站）例如可被用于鄰域知悉網(wǎng)絡(luò)（NAN)、或者社交WiFi網(wǎng)絡(luò)。例 如，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個站可在設(shè)備到設(shè)備（例如，對等通信）的基礎(chǔ)上關(guān)于每個站支持的應(yīng)用來 彼此通信。社交WiFi網(wǎng)絡(luò)可以是自組織（adhoc)無線網(wǎng)絡(luò)，這是一種分散類型的無線網(wǎng) 絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)之所以是自組織的是因為它不依賴于事先存在的基礎(chǔ)設(shè)施，諸如受管理（基礎(chǔ) 設(shè)施）無線網(wǎng)絡(luò)中的接入點。期望在社交WiFi網(wǎng)絡(luò)中使用的發(fā)現(xiàn)協(xié)議使移動設(shè)備能夠宣 告自身（例如，通過發(fā)送發(fā)現(xiàn)分組或消息）以及發(fā)現(xiàn)由其它STA提供的服務(wù)（例如，通過發(fā) 送尋呼或查詢分組或消息），而同時確保安全通信和低功耗。
[0035] 圖1解說了可以在其中采用本公開的各方面的無線通信系統(tǒng)100的示例。無線通 信系統(tǒng)100包括第一移動設(shè)備群集110、第二移動設(shè)備群集120、第三移動設(shè)備群集130和 移動設(shè)備142。
[0036] 第一移動設(shè)備群集110包括移動設(shè)備112、114、116、118。第二移動設(shè)備群集120 包括移動設(shè)備118、122、124、126、128。第三移動設(shè)備群集130包括移動設(shè)備132、134、136、 138。在圖1的特定示例中，移動設(shè)備142尚未加入移動設(shè)備群集110、120、130中的任一個 (例如，不是其成員）。此外，在圖1的特定示例中，移動設(shè)備118已經(jīng)加入多個移動設(shè)備群 集（即，移動設(shè)備群集110、120)(例如，是其成員）。
[0037]無線通信系統(tǒng) 100 可包括移動設(shè)備 112、114、116、118、122、124、126、128、132、 134、136和138,它們能與任何其它移動設(shè)備通信。作為示例，移動設(shè)備112可與移動設(shè)備 116通信。作為另一示例，移動設(shè)備112可與移動設(shè)備118通信，盡管圖1中并未解說這一 通信鏈路。
[0038] 可以將各種過程和方法用于無線通信系統(tǒng)100中在任兩個移動設(shè)備之間的傳輸。 例如，可以根據(jù)OFDM/OFDMA技術(shù)來發(fā)送和接收信號。如果是這種情形，則無線通信系統(tǒng)100 可以被稱為OFDM/OFDMA系統(tǒng)。替換地，可以根據(jù)CDMA技術(shù)在任兩個移動設(shè)備之間發(fā)送和 接收信號。如果是這種情形，則無線通信系統(tǒng)100可被稱為CDMA系統(tǒng)。
[0039] 根據(jù)各個實施例，無線通信系統(tǒng)100可以是鄰域知悉網(wǎng)絡(luò)，并且移動設(shè)備群集 110、120、130中的一個或多個移動設(shè)備群集可與特定的通用移動設(shè)備應(yīng)用相關(guān)聯(lián)。例如，移 動設(shè)備群集110、120、130中的每個移動設(shè)備群集可與相應(yīng)的通用移動設(shè)備應(yīng)用（諸如社交 聯(lián)網(wǎng)移動設(shè)備應(yīng)用、游戲移動設(shè)備應(yīng)用、或其組合）相關(guān)聯(lián)。
[0040] 在操作中，無線通信系統(tǒng)100的移動設(shè)備可以根據(jù)一個或多個無線通信協(xié)議來無 線地進(jìn)行通信。例如，在至少一個實施例中，無線通信系統(tǒng)100的移動設(shè)備可以發(fā)送和接收 發(fā)現(xiàn)消息，諸如與電氣電子工程師協(xié)會（IEEE)802. 11協(xié)議相關(guān)聯(lián)的發(fā)現(xiàn)信標(biāo)。作為另一示 例，無線通信系統(tǒng)100的移動設(shè)備可以經(jīng)由無線通信系統(tǒng)100中的每個移動設(shè)備通用的網(wǎng) 絡(luò)宣告協(xié)議來進(jìn)行通信。作為另一示例，第一移動設(shè)備群集110可以使用與網(wǎng)絡(luò)宣告協(xié)議 不同的第二協(xié)議來進(jìn)行通信。類似地，第二移動設(shè)備群集120可以使用與網(wǎng)絡(luò)宣告協(xié)議不 同的第三協(xié)議來進(jìn)行通信，而第三移動設(shè)備群集130可以使用與網(wǎng)絡(luò)宣告協(xié)議不同的第四 協(xié)議來進(jìn)行通信。在本上下文中，協(xié)議是指用來通信的參數(shù)，諸如發(fā)生通信的信道、通信的 定時（例如，發(fā)現(xiàn)區(qū)間的定時）等等。
[0041] 為了進(jìn)一步解說，移動設(shè)備142可以開啟并保持處于監(jiān)聽狀態(tài)以經(jīng)由無線通信系 統(tǒng)100通用的網(wǎng)絡(luò)宣告協(xié)議來接收第一發(fā)現(xiàn)消息。例如，移動設(shè)備142可從移動設(shè)備122 接收第一發(fā)現(xiàn)消息。第一發(fā)現(xiàn)消息可包括第二移動設(shè)備群集120特有的信息，并且可在本 文被稱為"群集發(fā)現(xiàn)消息"。例如，該信息可以諸如通過指示與第二移動設(shè)備群集120相關(guān) 聯(lián)的協(xié)議的特性來指示（例如，宣告）第二移動設(shè)備群集120。該信息可包括與第二移動 設(shè)備群集120相關(guān)聯(lián)的無線信道（其可以不同于與網(wǎng)絡(luò)宣告協(xié)議相關(guān)聯(lián)的無線