在特定模式無線網絡中的點對點通信的製作方法

2023-09-21 09:05:15 1

專利名稱：在特定模式無線網絡中的點對點通信的製作方法
技術領域：
本揭示案大體上涉及通信，且更特定來說涉及支持無線裝置的通信的技術。
背景技術：
無線通信網絡經廣泛布署以提供例如語音、視頻、分組數據等等的各種通信服務。 這些無線網絡包括為大地理區域提供通信覆蓋的無線廣域網絡(WWAN)、為中等地理區域 提供通信覆蓋的無線區域網路(WLAN)和為小地理區域提供通信覆蓋的無線個人區域網絡 (WPAN)。不同無線網絡通常具有不同的能力、要求和覆蓋區域。 無線裝置(例如，蜂窩式電話)可能夠與一個或一個以上無線網絡(例如，WWAN和 /或WLAN)進行通信。無線裝置也可能夠與其它無線裝置進行點對點通信。無線裝置可由 用戶調用以呼叫另一無線裝置。在發出呼叫時，無線裝置可位於零、一個或多個無線網絡的 覆蓋域內。從用戶的觀點來說，需要儘可能快和有效地連接呼叫，無論無線裝置是否在任何 無線網絡的覆蓋域下。 因此在此項技術中需要有效地支持無線裝置的通信的技術。

發明內容
本文揭示了支持無線裝置之間的點對點(PTP)通信的技術。即使在WWAN和WLAN 不存在時，所述技術仍支持通信。對於點對點呼叫來說，無線裝置執行目標無線裝置的發 現，執行目標無線裝置的驗證和產生會話密鑰(例如，使用預共享密鑰或提供於無線裝置 上的憑證)，與目標無線裝置形成特定模式無線網絡，和經由特定模式無線網絡來與目標無 線裝置進行點對點通信。階段中的每一者可以各種方式加以執行。此方面也可經由一方法、 設備或電腦程式產品而加以實施。 在一方面中，無線裝置以識別碼列表來執行發現。無線裝置從另一無線裝置接收 幀(例如，信標幀或探索請求)，從所接收的幀提取識別碼，確定所提取的識別碼是否包括 於所述識別碼列表中，且在所提取的識別碼包括於所述列表中的情況下發送響應。識別碼 可基於一個或一個以上無線裝置的一個或一個以上電話號碼和/或其它識別信息而得到。 所述列表可包括經指定以與此無線裝置進行點對點通信的其它無線裝置的識別碼。此方面
3也可經由 一方法、設備或電腦程式產品而加以實施。 在另一方面中，無線裝置執行後臺或有效發現以發現其它無線裝置。對於後臺發 現來說，無線裝置可周期性地發送和接收幀以發現其它無線裝置。每一幀可包括用於所述 發送無線裝置的識別碼。對於有效發現來說，無線裝置可周期性地接收幀，且可僅發送幀以 發現目標無線裝置(例如，在呼叫開始時)。每一經傳輸的幀可包括用於目標無線裝置的識 別碼。對於後臺和有效發現來說，在偽隨機選擇的時間間隔或基於從無線通信網絡(例如， 蜂窩式網絡)獲得的時序而確定的固定時間間隔期間，無線裝置可發送和/或接收幀。此 方面也可經由一方法、設備或電腦程式產品而加以實施。 在又一方面中，用於識別特定模式無線網絡的服務設定識別碼(SSID)是基於一 個或一個以上無線裝置的一個或一個以上用戶特定識別碼(例如，在點對點呼叫中的呼叫 無線裝置的電話號碼和/或被呼叫無線裝置的電話號碼)而得到的。SSID可用作包括於為 了發現而發送的每一幀中的識別碼。此方面也可經由一方法、設備或電腦程式產品而加 以實施。 在又一方面中，無線裝置為點對點呼叫執行網際網路協議(IP)地址發現。無線裝置 形成含有目標無線裝置的用戶特定識別碼(例如，電話號碼)的分組，發送所述分組以請求 目標無線裝置的IP位址，接收包括目標無線裝置的IP位址的響應，和使用IP位址與目標 無線裝置進行點對點通信。此方面也可經由一方法、設備或電腦程式產品而加以實施。
在又一方面中，無線裝置處理點對點呼叫的業務數據以達成所要的性能。無線裝 置確定與目標無線裝置的點對點呼叫的服務質量(QoS)要求，根據QoS要求來處理點對點 呼叫的業務數據，和將經處理的業務數據發送到目標無線裝置。此方面也可經由一方法、設 備或電腦程式產品而加以實施。 在另一方面中，無線通信裝置經配置以經由無線網絡而從無線網絡的無線客戶端 裝置獲得通信的授權，和在從無線客戶端裝置獲得授權後經由無線網絡來進行通信。此方 面也可經由 一方法、設備或電腦程式產品而加以實施。
在下文中將進一步詳細描述本揭示案的各種方面和特徵。


圖1展示WWAN和WLAN的布署。 圖2展示提供於無線裝置上的識別碼列表。 圖3展示點對點通信的過程。 圖4展示用於點對點通信的設備。 圖5展示以識別碼列表來執行發現的過程。 圖6展示用於以識別碼列表來執行發現的裝置。 圖7展示在呼叫開始時執行發現的過程。 圖8展示在呼叫開始時執行發現的設備。 圖9展示使用外部時序來執行發現的過程。 圖10展示用於使用外部時序來執行發現的設備。 圖11展示執行IP位址發現的過程。 圖12展示用於執行IP位址發現的設備。
圖13展示得到和使用SSID的過程。 圖14展示用於得到和使用SSID的設備。 圖15展示處理點對點呼叫的業務數據的過程。 圖16展示用於處理點對點呼叫的業務數據的設備。 圖17展示無線裝置的框圖。
具體實施例方式
圖1展示WWAN 110和WLAN 120的布署。WWAN 110為大地理區域(例如城市、州 或整個國家)提供通信覆蓋。WWAN IIO可為蜂窩式網絡，例如碼分多址(CDMA)網絡、時分 多址(TDMA)網絡、頻分多址(FDMA)網絡、正交FDMA(0FDMA)網絡等等。CDMA網絡可利用 例如cdma2000、寬頻-CDMA(W-CDMA)等等的無線電技術。cdma2000涵蓋IS_95、 IS-2000 和IS-856標準。TDMA網絡可利用例如全球移動通信系統(GSM)的無線電技術。這些各 種無線電技術、標準和蜂窩式網絡在此項技術中是已知的。WWAN IIO也可為廣播網絡，例 如MediaFLO網絡、手持式數字視頻廣播(DVB-H)網絡、地面電視廣播的綜合服務數字廣播 (ISDB-T)網絡等等。這些廣播網絡在此項技術中也是已知的。 在下列描述中，WWAN 110為蜂窩式網絡，其包括支持無線裝置在WWAN的覆蓋區域 內進行通信的基站。為簡單起見，圖1中僅展示兩個基站112a和112b。基站為與無線裝置 進行通信的站。基站也可稱為節點B、基站收發臺(BTS)、接入點等，且可含有其一些或所有 功能性。核心網絡114耦合到基站且為基站提供協調和控制。核心網絡114還可耦合到其 它網絡，例如公眾交換電話網絡(PSTN)、例如網際網路的廣域網絡(WAN)等。
WLAN 120為例如購物商場、機場候機樓、建築物等的中等地理區域提供通信覆蓋。 WLAN 120可包括支持任何數目的站的通信的任何數目的接入點。為簡單起見，在圖l中 僅展示一個接入點122。 WLAN 120可實施IEEE 802. 11標準族、某其它WLAN標準或某其 它WLAN無線電技術。IEEE 802. 11標準族涵蓋指定不同無線電技術的802. 11、802. llb、 802. llg和802. lln。如本文所使用，Wi-Fi指代IEEE 802. 11以及其它WLAN標準和無線 電技術。接入點122可耦合到可支持與區域網路(LAN)和/或WAN的通信的集線器/路由 器124。接入點122和集線器/路由器124也可組合成單個無線路由器。
無線裝置130可分散於WWAN IIO和WLAN 120的覆蓋區域以及這些無線網絡的覆 蓋域的外部。為簡單起見，在圖l中僅展示五個無線裝置130a至130e。無線裝置可為固定 的或移動的。無線裝置也可稱為移動臺、用戶裝備、臺、終端、接入終端、用戶單元等，且可含 有其一些或所有功能性。無線裝置可為蜂窩式電話、手持式裝置、個人數字助理(PDA)、膝上 型計算機、無線數據機、手機等。 無線裝置可能夠與任何無線電技術的任何數目的無線網絡進行通信。舉例來說， 無線裝置可能夠與WWAN 110和/或WLAN 120進行通信。無線裝置可因此為WWAN裝置以 及WLAN站，例如具有Wi-Fi能力的蜂窩式電話。 無線裝置可能夠在任何時刻與零個、一個或多個無線網絡進行通信，這視(a)無 線裝置的能力和(b)無線裝置的位置而定，例如是否位於任何無線網絡的覆蓋域內。在圖 1所示的實例中，無線裝置130a可與WWAN IIO進行通信，無線裝置130b可與WLAN120進 行通信，無線裝置130c可與WWAN 110和WLAN 120進行通信，且無線裝置130d和130e在WWAN IIO禾PWLAN 120的覆蓋域的外部。 具有Wi-Fi能力的無線裝置可能夠經由特定模式無線網絡來彼此直接進行通信。 特定模式無線網絡是在需要時可在運作中形成的、通常不具有例如接入點的中央控制實 體，、且在不再需要時可撤銷的無線網絡。特定模式無線網絡可由需要彼此進行點對點通信 的無線裝置形成，且可包括需要彼此進行點對點通信的無線裝置。 在使用Wi-Fi能力的無線裝置中可支持點對點(PTP)和即按即說(PTT)特徵。PTT 通常涉及保持連接，使得在用戶起始時通信可快速地開始。PTP和PTT特徵在各種情況下可 為所要的。舉例來說，一個家庭可參觀購物商場，且每一家庭成員可去往不同的店鋪。家庭 成員能夠通過使用Wi-Fi來直接呼叫彼此而保持聯繫。如另一實例，一個團體可徒步旅行， 其中WWAN覆蓋不可用。團體成員能夠使用Wi-Fi而與彼此進行通信。
本文所描述的技術可用於啟用Wi-Fi的無線裝置之間的各種類型的呼叫。舉例來 說，所述技術可用於網際網路語音協議(VoIP)呼叫、數據呼叫、視頻呼叫、短消息服務(SMS) 消息傳輸等。 兩個無線裝置之間的點對點呼叫包括以下階段
1. 發現-經由Wi-Fi來發現其它無線裝置的存在，
2. 會話安全-在呼叫期間建立會話密鑰用於使用，
3. 呼叫建立-交換信號傳輸以設立呼叫，
4. 數據交換-調度和處理業務數據以達成所要QoS，和
5. 呼叫釋放-交換信號傳輸以釋放呼叫。 一些呼叫可存在例如IP位址發現的額外階段。
點對點呼叫可在以下情況中的一者下得以建立
1. WWAN禾P WLAN均不存在，
2. WWAN存在但WLAN不存在，
3. WWAN不存在但WLAN存在，和
4. WWAN禾P WLAN均存在。
如下所述，所述階段中的一些可以不同方式執行，此視WWAN和/或WLAN是否存在










而定。

發現可以各種方式執行_具有和不具有WLAN以及具有和不具有WWAN。為了促進 發現，(例如)當WLAN和WWAN不存在時，無線裝置可具備可與此無線裝置進行點對點通信 的其它無線裝置的識別碼列表。此列表可被稱為PTP列表、"夥伴"列表等等。PTP列表的 提供可由服務提供者、用戶和/或某其它實體來進行。舉例來說，無線裝置可具有電話號碼 簿以便於撥號，且電話簿中的所有無線號碼或僅某些無線號碼可包括於PTP列表中。PTP列 表可提供於無線裝置上，且可包括用戶期望經由點對點而與其通信的所有電話號碼。
圖2展示提供於無線裝置上的PTP列表200的設計。在此設計中，PTP列表具有 用於可與此無線裝置進行點對點通信的其它無線裝置中的每一者的一個條目。每一無線裝 置的條目可包括電話號碼、IP位址、SSID、預共享密鑰(PSK)等等。下文中將進一步詳細描 述SSID和PSK。每一條目通常可包括任何類型的信息，例如多於、少於或不同於圖2所示的 信息的信息。可或不可增加每一條目的欄位。舉例來說，如果給定無線裝置的IP位址並非已知的，那麼此IP位址可能不存在於PTP列表中且可使用下述機制中的一者而獲得。
在一個被稱為後臺發現的設計中，無線裝置周期性地發送和接收幀以發現其它無 線裝置。每一無線裝置周期性地發送信標幀，每一信標幀含有所述發送無線裝置的識別碼。 信標幀為傳送關於所述發送無線裝置的某些信息的管理幀。識別碼通常可為SSID、電話號 碼、電話號碼的雜湊或某其它識別信息。在所述發送無線裝置附近的其它無線裝置接收信 標幀。每一接收無線裝置從每一所接收的信標幀中提取識別碼，且將所提取的識別碼與在 其PTP列表中的識別碼進行比較。如果所提取的識別碼包括於PTP列表中，那麼所述接收 無線裝置將響應發送回所述發送無線裝置。在發現之後，如果在發送無線裝置與接收無線 裝置之間起始呼叫，那麼所述兩個無線裝置可在下一階段(例如，驗證)接合。PTP列表可 用於過濾不需要的幀和響應僅來自所關注的無線裝置的幀。 無線裝置可在電力節省模式下運作以保存電池電力。在電力節省模式下，無線裝 置可周期性地在短時間內供電，以發送和/或接收幀且可在甦醒周期之間的時間中斷電。 無線裝置可因此根據睡眠-甦醒循環來運作，所述循環為甦醒周期和睡眠周期的一個循 環。 無線裝置在時間上一般不為同步的，且在電力節省模式下時，其睡眠-甦醒循環 可能為不同的。因此，即使無線裝置可能靠近，在另一無線裝置正發送一幀時，一個無線裝 置也可能處於睡眠中，且反過來也是這樣。為了對抗非同步的時序，無線裝置可隨機地甦醒 以發送和/或接收幀。無線裝置可使用隨機數產生器以選擇何時再次甦醒，接著睡眠，且接 著在隨機選擇的時間期滿時甦醒。兩個無線裝置發現彼此所用的時間量可因而視甦醒持續 時間和睡眠_甦醒循環而定。舉例來說，如果每一無線裝置在100毫秒(ms)的睡眠-甦醒 循環內甦醒10ms時期，那麼兩個無線裝置將很可能在數秒後發現彼此。
無線裝置在睡眠時間期間可關閉其射頻(RF)和物理層(PHY)部分，且僅處理器可 為甦醒的。處理器可使用定時器以觸發RF和PHY部分的供電，發送幀，和為來自其它無線 裝置的幀掃描無線媒體。無線裝置在100ms的睡眠-甦醒循環中可甦醒(例如)10ms。所 有無線裝置可具有相同睡眠_甦醒循環但可不為同步的。可將100ms睡眠-甦醒循環分為 十個時間段，每一時間段具有10ms的持續時間。無線裝置知道其睡眠-甦醒循環持續時間 且明了睡眠_甦醒循環中的十個時間段。在給定的睡眠_甦醒循環中，處理器可選擇0與 9之間的隨機數且可在所選的時間段中開啟RF和PHY部分以監聽來自其它無線裝置的幀。 如果在所選的時間段期間未接收幀，那麼處理器可關閉RF和PHY部分。在下一睡眠-甦醒 循環中，處理器可再次選擇隨機數且可重複所述過程。如果附近的另一無線裝置正進行相 同的傳輸和接收處理，那麼所述兩個無線裝置在五秒中發現彼此的機率為99%以上。發現 時間視工作循環而可為較多或較少的，工作循環為甦醒持續時間對睡眠_甦醒循環持續時 間的比率。然而，此處理為後臺活動，且電力主要是在睡眠-甦醒循環的甦醒時間期間消耗 的。 在被稱為有效發現的另一設計中，無線裝置周期性地從其它無線裝置接收幀，但 (例如)在進行呼叫時僅發送幀以發現目標無線裝置。在用戶發出呼叫時，呼叫無線裝置進 入發現模式且廣播含有被呼叫無線裝置的識別碼的探索請求。呼叫無線裝置接著等待來自 被呼叫無線裝置的探索響應，且如果在預定的時間量內未接收到探索響應，那麼發送另一 探索請求。呼叫無線裝置也可經由至少一個睡眠_甦醒循環而連續地發送探索請求，因為
7被呼叫無線裝置可能處於電力節省模式。呼叫無線裝置可經由被呼叫無線裝置的足夠數目
的睡眠_甦醒循環而發送探索請求，以確保為被呼叫無線裝置提供足夠的機會來接收探索
請求。為了涵蓋被呼叫無線裝置在不同頻率信道上運作的情況，呼叫無線裝置可在至少一
個睡眠-甦醒循環內在一個頻率信道上發送探索請求，且如果未接收到探索響應，那麼切
換到另一頻率信道且繼續發送探索請求。當被呼叫無線裝置接收到探索請求且確定所述探
索請求是針對其的時，被呼叫無線裝置將探索響應發送到呼叫無線裝置。 對於有效發現，無線裝置僅在需要時(例如，在進行呼叫時)發送探索請求。所有
無線裝置只要其為甦醒的則處於被動監聽模式。為了對抗非同步時序，呼叫無線裝置可在
隨機選擇的時間間隔中發送探索請求。每一無線裝置可在隨機選擇的時間間隔中監聽探索請求。 有效和後臺發現可通過WWAN和/或WLAN的存在來增強。無線裝置可能夠從WWAN 或WLAN獲得時序，且可使用所述時序來達成時間同步。無線裝置可基於來自WWAN或WLAN 的時序來調度其信標幀和/或探索請求。舉例來說，當發出呼叫時，呼叫無線裝置可在預定 時間發送探索請求。其它無線裝置由於由WWAN或WLAN時序提供的同步而在所述時間甦醒， 且可從呼叫無線裝置有效地接收探索請求。 發現也可在來自WWAN和/或WLAN的幫助(如果存在)下加以執行。舉例來說，呼 叫無線裝置可與WWAN或WLAN進行通信，且可請求WWAN或WLAN傳呼被呼叫無線裝置。被 呼叫無線裝置可響應WWAN或WLAN，或直接響應呼叫無線裝置。 WLAN裝置可在不同頻率信道上運作，其可由管理機構來確定。舉例來說，在美國， 802. 11b/g中存在ll個頻率信道，且在802. 11a中存在12個頻率信道。無線裝置為了發現 而可在一個或一個以上頻率信道上發送和/或接收幀。用於發現的特定頻率信道可以各種 方式而確定。在一種設計中，當WLAN和WWAN不存在時， 一個或一個以上頻率信道可由服務 提供者或用戶來配置。舉例來說，經配置的頻率信道可包括於PTP列表中。對於後臺發現 來說，無線裝置可(例如)通過輪轉所有經配置的頻率信道而在每一經配置的頻率信道上 廣播信標幀。對於有效發現來說，無線裝置可(例如)通過輪轉所有頻率信道和對於每一 頻率信道來說在至少一個睡眠_甦醒循環內發送探索請求而在所有經配置的頻率信道上 發送探索請求。 當WWAN存在時，信道選擇可由WWAN控制。舉例來說，WWAN可指示(例如，廣播) 一個或一個以上可用的特定頻率信道。當WLAN存在時，無線裝置可在WLAN所用的同一頻 率信道上運作和/或可在其它頻率信道上運作。 802. 11無線網絡由SSID來識別，SSID為無線網絡的名稱。SSID包括於例如信標 幀、探索請求、探索響應等等的某些類型的幀中。基本服務設定識別碼(BSSID)為在基本服 務設定(BSS)中的所有無線裝置包括於數據幀、輪詢幀等等的標頭中的48位識別碼。在具 有接入點的基礎結構BSS中，BSSID為接入點的媒體存取控制(MAC)地址。在無接入點的 獨立BSS (IBSS)中，無線裝置可隨機地選擇BSSID。 在WLAN中的接入點周期性地廣播在信標幀中的SSID。無線裝置可從信標幀獲得 SSID，且在由這些無線裝置發送的探索請求和探索響應中使用SSID。當WLAN不存在時，特 定模式無線網絡的SSID可以各種方式而形成。 在一種設計中，SSID是基於發送/呼叫無線裝置的用戶特定識別碼而形成的。舉
8例來說，可將SSID設定為發送無線裝置的電話號碼、電話號碼的雜湊、某其它識別信息等 等。對於此設計來說，給定無線裝置的PTP列表可含有包括於PTP列表中的每一無線裝置的 SSID(例如，如圖2所示)。對於後臺發現來說，發送無線裝置可周期性地發送含有其SSID 的信標幀。其它無線裝置接收信標幀，從每一信標幀提取SSID，將所提取的SSID與包括於 其PTP列表中的SSID進行比較，和如果存在匹配則響應所述發送無線裝置。
在另一設計中，SSID是基於目標/被呼叫無線裝置的用戶特定識別碼而形成的。 對於有效發現來說，發送無線裝置可發送含有目標無線裝置的SSID的探索請求。其它無線 裝置接收探索請求，從每一探索請求提取SSID，將所提取的SSID與其自身的SSID進行比 較，和如果存在匹配則響應所述發送無線裝置。此設計允許每一無線裝置監聽僅一個SSID， 所述SSID為所述無線裝置的SSID。每一無線裝置可使用其SSID以過濾所接收的幀和可僅 響應與其SSID —起發送的幀。 在又一設計中，SSID是基於發送和目標無線裝置的用戶特定識別碼而形成的。對 於此設計來說，給定無線裝置的PTP列表可含有包括於PTP列表中的每一無線裝置的SSID。 對於有效發現來說，發送無線裝置可發送含有目標無線裝置的SSID的探索請求。目標無線 裝置可基於SSID來確定探索請求的發送者和預期的接收者。 如IEEE 802. 11中所述， 一旦無線裝置發現彼此，則可形成特定模式無線網絡。具 有較快時鐘的無線裝置變為特定模式無線網絡的接入點，且傳輸由其它無線裝置用來同步 其時序的信標幀。
安全 點對點呼叫的安全可以各種方式而達成_具有和不具有WLAN以及具有和不具有 WWAN。為了促進安全，(例如)當WLAN和WWAN不存在時，無線裝置可具備包括於其PTP列 表中的每一無線裝置的預共享密鑰(PSK)(例如，如圖2所示)。PSK為在成對的兩個無線 裝置之間共享的密鑰。PSK的提供可由服務提供者、用戶和/或某其它實體來進行。舉例來 說，兩個無線裝置的PSK可基於這兩個裝置的序列號的雜湊、為這些裝置而產生的密碼等 等而產生。對於給定無線裝置來說，在PTP列表中的所有無線裝置的PSK提供於所述無線 裝置上。如下所述，PSK可用於達成安全的目的。 在完成發現之後，呼叫與被呼叫無線裝置可執行信號交換以驗證彼此和產生會話 密鑰。如IEEE 802. 11中所述，無線裝置可使用PSK來進行驗證。無線裝置可接著使用PSK 以產生成對主控密鑰(PMK)和群組主控密鑰(GMK)。如IEEE 802. lli中所述，無線裝置可 接著使用PMK和GMK以產生會話密鑰。其後，無線裝置可使用會話密鑰以對在呼叫期間交 換的業務數據進行加密。 無線裝置還可具備由服務提供者提供的憑證(例如，X. 509憑證)。憑證可含有可 用於驗證從另一實體接收的信息的一個或一個以上數字籤名。憑證還可用於達成安全的目 的。(例如)如IEEE 802. lli中所述，呼叫與被呼叫無線裝置可執行信號交換以驗證彼此 和使用憑證來產生會話密鑰。 當WWAN存在時，安全也可以其它方式而達成。在一種設計中，驗證是經由使用由 WWAN支持的安全協議而與WWAN發信號而達成的。舉例來說，在點對點呼叫中的無線裝置 可與WWAN執行查問式信號交換驗證協議(CHAP)、驗證和密鑰協商(AKA)、會話初始化協議 (SIP)驗證等等。在另一設計中，WWAN將PMK和GMK指派給無線裝置，所述無線裝置可使用PMK和GMK以產生會話密鑰。 一般，驗證可點對點地執行或經由WWAN或WLAN而執行，而加 密可由無線裝置執行。 WLAN可存在但可遵從WLAN中的客戶端裝置以驗證和/或授權另一裝置請求接入 WLAN或本地內容。舉例來說，具有裝置A的用戶可訪問具有WLAN的位置，例如另一用戶的家 或一店鋪。具有裝置A的用戶可能需要經由WLAN而進行VoIP呼叫。在WLAN將允許VoIP 呼叫被發出之前，具有裝置A的用戶可需要從所述位置處的另一人(例如，屋主或店鋪經 理)獲得許可。在此情況下，在所述位置的人的客戶端裝置可成為代理管理網絡元件。裝 置A可與客戶端裝置執行驗證和/或可從所述客戶端裝置獲得授權。客戶端裝置可接著將 命令發送到網絡管理元件以允許裝置A接入WLAN。可準許裝置A完全或部分地、基於定時 器或無限制等等地進行接入。舉例來說，可準許裝置A僅對於現有VoIP呼叫、特定持續時 間內、對於某些內容等等而進行接入。 請求接入WLAN的無線裝置可不在允許接入WLAN的無線裝置的管理員列表上。可 向WLAN的管理員提供將此無線裝置添加到所述列表的選擇權(例如，臨時或永久地)。在 將無線裝置添加到所述列表之後，可允許所述無線裝置接入WLAN。
IP位址發現 無線裝置可在網絡層處使用IP和在鏈路層處使用乙太網絡來進行通信。在此情 況下，IP分組可囊封進乙太網絡幀中，所述乙太網絡幀在無線裝置之間交換。每一無線裝 置使用IP位址來交換IP分組和使用MAC地址來交換乙太網絡幀。每一 IP分組包括發送 無線裝置的源IP位址和接收無線裝置的目的IP位址。同樣地，每一乙太網絡幀包括發送 無線裝置的源MAC地址和接收無線裝置的目的MAC地址。 無線裝置可存儲包括於PTP列表中的每一無線裝置的IP位址和MAC地址。無線 裝置可使用存儲於PTP列表中的IP位址和MAC地址而與在PTP列表中的另一無線裝置進 行通信。 無線裝置可不知道另一無線裝置的IP位址和/或MAC地址。舉例來說，在完成發 現和安全階段之後，無線裝置可以各種方式獲得IP位址和/或MAC地址。
在一 WLAN存在時可使用的設計中，無線裝置向WLAN註冊且提供其用戶特定識別 碼(例如，電話號碼)以及IP位址。例如域名系統(DNS)伺服器或動態主機配置協議(DHCP) 伺服器的伺服器可存儲已註冊的無線裝置的用戶特定識別碼和IP位址。當一詢問無線裝 置需要目標無線裝置的IP位址時，所述詢問無線裝置查詢具有目標無線裝置的用戶特定 識別碼的伺服器。所述伺服器接著返回目標無線裝置的IP位址。如果需要，詢問無線裝置 可接著使用地址解析協議(ARP)來獲得目標無線裝置的MAC地址。對於ARP來說，詢問無 線裝置廣播一具有目標無線裝置的IP位址的ARP分組。其它無線裝置接收所述ARP分組。 每一無線裝置確定包括於ARP分組中的IP位址是否為其IP位址，且如果是，則以其MAC地 址響應。 在甚至WLAN不存在時也可使用的另一設計中，詢問無線裝置使用反轉 ARP(R-ARP)以獲得目標無線裝置的IP位址。在此設計中，詢問無線裝置廣播一含有目標無 線裝置的用戶特定識別碼(例如，電話號碼)的R-ARP分組。R-ARP分組可以多播模式發 送，使得其不限於詢問無線裝置所處的子網絡中。其它無線裝置接收R-ARP分組。每一無 線裝置確定包括於R-ARP分組中的用戶特定識別碼是否為其用戶特定識別碼，且如果是，則通過將其在單播IP分組中的IP位址發送到詢問無線裝置來響應。
呼叫設立 —旦為點對點呼叫建立安全且IP和MAC地址經解析，無線裝置可使用SIP或某 其它適當協議而交換呼叫設立的信號傳輸。SIP為初始化、修正和終止基於IP的互動式用 戶會話(例如，VoIP呼叫)的信號傳輸協議。多數SIP實施方案假定存在集中控制。點對 點呼叫可以無線裝置之間的特定模式而設立。在特定模式中，在無集中控制的情況下支持 SIP，且可使用點對點信號傳輸的增強。 當WWAN存在時，呼叫設立和拆卸的信號傳輸可經由WWAN而發送。當WLAN存在時， 發現、安全、數據連接性等等可經由WLAN而執行。當WWAN和WLAN均存在時，信息可(例如) 經由組合的網絡管理系統而在WWAN與WLAN之間交換。所述交換信息可包括位置信息、時 序信息等等，且可用於呼叫設立、交遞等等。 當WWAN存在時，無線裝置可經由WWAN而起始與另一無線裝置的呼叫。WWAN可知 道兩個無線裝置的位置，且可確定呼叫是否可在WLAN上或經由點對點而發出。WWAN可接著 指引兩個無線裝置以在WLAN上或點對點地設立呼叫，且能夠保存不可在WLAN上或經由點 對點而發出的其它呼叫的無線電鏈路資源。WWAN因此在可能時卸載呼叫。
數據處理 不同類型的呼叫可具有不同的數據和QoS要求。舉例來說，VoIP呼叫在延遲方面
可具有某些要求。負責呼叫設立的較高層應用可知道所發出的呼叫的要求，且可確定應如 何處理呼叫的業務數據。較高層應用可將業務處理信息傳送到負責業務數據的傳輸和接收
的較低層。 在一種設計中，較高層應用使用一分組標頭的一個或一個以上欄位來標記分組。 IP版本4 (IPv4)包括可用於傳送所要QoS的8位服務類型(TOS)欄位。TOS欄位包括用於 指示業務數據的優先級(或重要性)的3位優先級子欄位，和用於指示所要延遲、處理量和 可靠性的三個l位子欄位。IPv4描述於RFC 791中。IP版本6 (IPv6)包括可用於識別和 區別分組的不同類別或優先權的8位業務類別欄位。IPv6描述於RFC 2460中。IPv4中的 TOS欄位和IPv6中的業務類別欄位可用描述於RFC 2474中的8位差異化服務(DS)欄位來 替代。DS欄位包括載運定義IP分組的單次跳躍行為(PHB)的碼點的6位差異化服務碼點 (DSCP)子欄位。較高層應用也可使用其它欄位以其它方式來標記分組。
在呼叫設立時，可產生具有待標記的每一子欄位的一個或一個以上值的表，且對 於每一值來說，分組的相應處理以所述值加以標記。其後，可基於所述表來執行分組過濾。 如由表所指定而處理匹配過濾標準的分組。 在另一設計中，應用程式設計接口 (API)用於達成呼叫的業務數據的所要處理。 較高層應用可呼叫API， API為處理在較高層與較低層之間傳遞的業務數據的驅動器。API 可通過查看IP標頭和/或例如傳輸控制協議(TCP)、用戶數據報協議(UDP)等等的較高層 協議的標頭的部分來執行業務分類。 在又一設計中，作業系統(OS)功能用於達成呼叫的業務數據的所要處理。業務數 據可存儲於具有控制部分的緩衝器中。所述控制部分指示在緩衝器中的業務數據應如何由 較低層來處理和可經由OS功能來適當地加以標記。不同作業系統可具有用於標記緩衝器 的不同實施方案。因此可根據用於無線裝置的作業系統來標記緩衝器。
在下文提供在四種情況下可如何執行點對點呼叫的不同階段的一些實例。 當WWAN和WLAN均不存在時。
執行後臺或有效發現， 使用PSK或憑證來點對點地執行安全， 經由SIP點對點地交換呼叫設立和拆卸的信號傳輸， 點對點地交換數據。 當僅有WWAN存在時。
使用後臺或有效發現的WWAN時序， 點對點地或經由WWAN來執行安全， 點對點地或經由WWAN來交換呼叫設立和拆卸的SIP信號傳輸， 點對點地交換數據。 當僅有WLAN存在時。
經由WLAN來執行後臺或有效發現， 點對點地或經由WLAN來執行安全， 點對點地或經由WLAN來交換呼叫設立和拆卸的SIP信號傳輸， 點對點地或經由WLAN來交換數據。 當WWAN和WLAN均存在時。
經由點對點、WWAN或WLAN來執行發現， 經由點對點、WWAN或WLAN來執行安全， 經由點對點或WWAN來交換呼叫設立和拆卸的SIP信號傳輸，
點對點地或經由WLAN來交換數據。 如果需要，可為上述四種情況中的每一者執行IP位址發現。 圖3展示點對點通信的過程300。無線裝置在(例如)WWAN和WLAN不存在的情 況下執行目標無線裝置的發現(區塊312)。無線裝置執行目標無線裝置的驗證和(例如) 使用預共享密鑰或提供於無線裝置上的憑證來產生會話密鑰(區塊314)。無線裝置與目標 無線裝置形成特定模式無線網絡(區塊316)，和使用會話密鑰經由特定模式無線網絡來與 目標無線裝置進行點對點通信(區塊318)。 圖4展示用於點對點通信的設備400。設備400包括用於執行目標無線裝置的發 現的裝置(區塊412)，用於執行目標無線裝置的驗證和產生會話密鑰的裝置(區塊414)， 用於與目標無線裝置形成特定模式無線網絡的裝置(區塊416)，和用於使用會話密鑰經由 特定模式無線網絡來與目標無線裝置進行點對點通信的裝置(區塊418)。
圖5展示以識別碼列表來執行發現的過程500。無線裝置從另一無線裝置接收幀 (例如，信標幀或探索請求)(區塊512)。無線裝置從所接收的幀提取識別碼(區塊514) 且確定所提取的識別碼是否包括於提供於無線裝置上的所述識別碼列表中(區塊516)。識 別碼可為SSID或某其它類型的識別碼。識別碼可基於(a)此無線裝置的電話號碼或某其 它識別信息和/或(b)另一無線裝置的電話號碼或某其它識別信息來得到。所述列表可包 括經指定以與此無線裝置進行通信的無線裝置的識別碼。如果所提取的識別碼包括於所述 列表中，那麼無線裝置發送響應(區塊518)。如果所接收的幀指示呼叫的請求，那麼無線裝 置可起始與另一無線裝置的點對點通信(區塊520)。
無線裝置可執行後臺發現且可周期性地發送和接收幀以發現其它無線裝置。每一 幀可包括進行發送的無線裝置的識別碼。無線裝置也可執行有效發現且可周期性地監聽 幀，但僅發送幀以發現目標無線裝置(例如，在呼叫開始時)。每一經傳輸的幀可包括目標 無線裝置的識別碼。對於後臺和有效發現兩者來說，無線裝置可在(a)偽隨機選擇的時間 間隔或(b)基於從無線通信網絡(例如，蜂窩式網絡或廣播網絡)獲得的時序而確定的時 間間隔期間發送和/或接收幀。 圖6展示用於執行發現的裝置600。裝置600包括用於從另一無線裝置接收幀的 裝置(區塊612)，用於從所接收的幀提取識別碼的裝置(區塊614)，用於確定所提取的識 別碼是否包括於識別碼列表中的裝置(區塊616)，用於在所提取的識別碼包括於所述列表 中的情況下發送響應的裝置(區塊618)，和用於在所接收的幀指示呼叫的請求的情況下起 始與另一無線裝置的點對點通信的裝置(區塊620)。 圖7展示在點對點呼叫開始時執行發現的過程700。無線裝置接收指示(例如，來 自用戶)以起始與目標無線裝置的點對點呼叫(區塊712)。無線裝置執行目標無線裝置的 發現以響應接收所述指示(區塊714)。無線裝置可發送識別目標無線裝置的至少一個幀 (例如，探索請求)。每一經傳輸的幀可包括用於目標無線裝置的識別碼。無線裝置與呼叫 的目標無線裝置進行點對點通信(區塊716)。 圖8展示執行發現的設備800。設備800包括用於接收指示以起始與目標無線裝 置的點對點呼叫的裝置(區塊812)，用於執行目標無線裝置的發現以響應接收所述指示的 裝置(區塊814)，和用於與呼叫的目標無線裝置進行點對點通信的裝置(區塊816)。
圖9展示使用外部時序來執行發現的過程900。無線裝置從無線通信網絡(例如， 蜂窩式網絡、廣播網絡等等)獲得時序(區塊912)。無線裝置在基於來自無線通信網絡的 時序來確定的指定時間間隔中監視來自其它無線裝置的幀(區塊914)。無線裝置在指定的 時間間隔之間可處於睡眠中，且在每一指定時間間隔之前可甦醒以監視來自其它無線裝置 的幀和/或傳輸幀。 圖10展示執行發現的設備1000。設備1000包括用於從無線通信網絡獲得時序的 裝置(區塊1012)，和用於在基於來自無線通信網絡的時序來確定的指定時間間隔中監視 來自其它無線裝置的幀的裝置(區塊1014)。 圖11展示執行點對點呼叫的IP位址發現的過程1100。無線裝置形成包括目標 無線裝置的用戶特定識別碼的分組(區塊1112)。用戶特定識別碼可基於(例如，設定為) 目標無線裝置的電話號碼或某其它識別信息。無線裝置發送所述分組以請求目標無線裝置 的IP位址(區塊1114)和接收包括目標無線裝置的IP位址的響應(區塊1116)。對於區 塊1114和1116來說，無線裝置可向其它無線裝置廣播所述分組且可從目標無線裝置接收 響應。或者，無線裝置可將分組發送到在無線網絡中的伺服器且可從所述伺服器接收響應。 無線裝置可(例如)在發送分組之前向所述伺服器註冊。在任何情況下，無線裝置使用IP 地址來與目標無線裝置進行點對點通信(區塊1118)。 圖12展示用於執行IP位址發現的過程1200。設備1200包括用於形成包括目標 無線裝置的用戶特定識別碼的分組的裝置(區塊1212)，用於發送分組以請求目標無線裝 置的IP位址的裝置(區塊1214)，用於接收包括目標無線裝置的IP位址的響應的裝置(區 塊1216)，和用於使用IP位址來與目標無線裝置進行點對點通信的裝置(區塊1218)。
13
圖13展示得到和使用特定模式無線網絡的SSID的過程1300。無線裝置基於至 少一個無線裝置的至少一個用戶特定識別碼來確定SSID(區塊1312)。無線裝置使用SSID 來發現一個或一個以上無線裝置(區塊1314)。所述至少一個無線裝置可包括此無線裝置 和/或點對點呼叫的目標無線裝置。所述一個或一個以上無線裝置可對應於目標無線裝置 (對於有效發現)或此無線裝置附近的所有無線裝置(對於後臺發現)。SSID可基於(a) 此無線裝置的電話號碼或某其它識別信息和/或(b)目標無線裝置的電話號碼或某其它識 別信息來得到。無線裝置可包括在經發送以發現其它無線裝置的每一幀中的SSID和/或 可基於SSID來過濾所接收的幀。 圖14展示用於得到和使用特定模式無線網絡的SSID的設備1400。設備1400包 括用於基於至少一個無線裝置的至少一個用戶特定識別碼來確定SSID的裝置(區塊1412) 和用於使用SSID來發現一個或一個以上無線裝置的裝置(區塊1414)。
圖15展示處理點對點呼叫的業務數據的過程1500。無線裝置確定與目標無線裝 置的點對點呼叫的QoS要求(區塊1512)。所述QoS要求可關於延遲、數據速率等等。無線 裝置根據QoS要求來處理點對點呼叫的業務數據(區塊1514)。舉例來說，無線裝置可使 用至少一個分組標頭欄位(例如，IPv4中的TOS欄位、IPv6中的業務類別欄位或DS欄位) 來標記載運業務數據的分組。無線裝置也可使用API來對業務數據進行分類。無線裝置也 可標記存儲業務數據和業務數據的處理信息的緩衝器。無線裝置將已處理的業務數據發送 到目標無線裝置(區塊1516)。 圖16展示處理點對點呼叫的業務數據的過程1600。設備1600包括用於確定與目 標無線裝置的點對點呼叫的QoS要求的裝置(區塊1612)，用於根據QoS要求來處理點對點 呼叫的業務數據的裝置(區塊1614)，和用於將已處理的業務數據發送到目標無線裝置的 裝置(區塊1516)。 圖17展示無線裝置130c的設計的框圖，所述無線裝置130c能夠與其它無線裝置 以及與WWAN 110和WLAN 120進行點對點通信。在傳輸路徑上，由無線裝置130c發送的業 務數據由編碼器1722處理(例如，格式化、編碼和交錯)且由調製器(Mod) 1724根據適用的 無線電技術(例如，對於Wi-Fi或WWAN)來進一步處理以產生輸出碼片。發射器(TMTR)1732 接著調節(例如，轉換為模擬、過濾、放大和增頻轉換)輸出碼片和產生已調製信號，所述已 調製信號經由天線1734來傳輸。 在接收路徑上，天線1734接收由在WWAN中的基站、WLAN中的接入點和/或其它 無線裝置傳輸的信號。接收器(RCVR) 1736調節(例如，過濾、放大、降頻轉換和數位化)從 天線1734接收的信號且提供樣本。解調器(Demod) 1726處理(例如，解擾頻、信道化和解 調)所述樣本且提供符號估計。解碼器1728進一步處理(例如，解交錯和解碼)符號估計 且提供經解碼的數據。編碼器1722、調製器1724、解調器1726和解碼器1728可由調製解 調器處理器1720來實施。這些單元根據用於通信的無線電技術來執行處理。
控制器/處理器1740控制在無線裝置130c處的運作。存儲器1742存儲無線裝 置130c的數據和程序碼。控制器/處理器1740可實施圖3中的過程300、圖5中的過程 500、圖7中的過程700、圖9中的過程900、圖11中的過程1100、圖13中的過程1300、圖15 中的過程1500和/或點對點通信的其它過程。控制器/處理器1740也可實施指示何時睡 眠、何時發送和接收用於發現的幀等等的定時器。存儲器1742可存儲例如圖2所示的PTP列表的各種類型的信息。 本文描述的技術可通過各種方式來實施。舉例來說，所述技術可以硬體、固件、軟 件或其組合來加以實施。對於硬體實施方案來說，在無線裝置處的處理單元可在一個或一 個以上專用集成電路(ASIC)、數位訊號處理器(DSP)、數位訊號處理裝置(DSPD)、可編程邏 輯裝置(PLD)、現場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子裝置、 經設計以執行本文所述的功能的其它電子單元、或其組合內加以實施。
對於固件和/或軟體實施方案來說，所述技術可以可由一個或一個以上處理器用 來執行本文所述的功能的指令(例如，過程、函數等等)加以實施。所述指令可為固件和/ 或軟體碼，其可存儲於存儲器(例如，圖17中的存儲器1742)中和由一個或一個以上處理 器(例如，處理器1740)來執行。所述存儲器可在處理器內或處理器外部加以實施，存儲於 外部存儲器、電腦程式產品(例如，cd-rom或其它媒體)、在外部伺服器的存儲器或類似 物中。 標題包括於本文中僅供參考和輔助定位某些部分。這些標題不希望限制其下文所 描述的概念的範圍，且這些概念可應用於整個說明書的其它部分中。 提供本揭示案的先前描述以使任何所屬領域的技術人員能夠製造或使用本揭示 案。所屬領域的技術人員將易於了解對本揭示案的各種修正，且本文所定義的一般原理可 應用於其它變化型式中而不脫離本揭示案的精神或範圍。因此，本揭示案不希望限於本文 所描述的實例，而與本文所揭示的原理和新奇特徵最廣泛地一致。
1權利要求
一種無線裝置，其包含至少一個處理器，其經配置以從無線通信網絡獲得時序，以及在基於從所述無線通信網絡的所述時序確定的指定時間間隔中監視來自點對點通信的其它無線裝置的幀；以及存儲器，其耦合到所述至少一個處理器。
2. 根據權利要求1所述的無線裝置，其中所述至少一個處理器經配置以在所述指定時 間間隔之間睡眠，和在每一指定時間間隔之前甦醒，以監視來自其它無線裝置的幀。
3. 根據權利要求1所述的無線裝置，其中所述無線通信網絡為蜂窩式網絡或廣播網絡。
4. 一種方法，其包含 從無線通信網絡獲得時序；以及在基於來自所述無線通信網絡的所述時序而確定的指定時間間隔中監視來自其它無 線裝置的幀。
5. 根據權利要求4所述的方法，進一步包含 在所述指定時間間隔之間睡眠；以及在每一指定時間間隔之前甦醒，以監視來自其它無線裝置的幀。
6. —種無線通信設備，其包含 用於從無線通信網絡獲得時序的裝置；以及用於在基於來自所述無線通信網絡的所述時序而確定的指定時間間隔中監視來自其 它無線裝置的幀的裝置。
7. 根據權利要求6所述的裝置，進一步包含 用於在所述指定時間間隔之間睡眠的裝置；以及用於在每一指定時間間隔之前甦醒以監視來自其它無線裝置的幀的裝置。
全文摘要
本發明涉及在特定模式無線網絡中的點對點通信。對於在特別無線網絡中的點對點呼叫來說，無線裝置執行目標無線裝置的發現，執行所述目標無線裝置的驗證和產生會話密鑰(例如，使用預共享密鑰或提供於所述無線裝置上的憑證)，與所述目標無線裝置形成特定模式無線網絡，和經由所述特定模式無線網絡與所述目標無線裝置進行點對點通信。所述無線裝置可以經指定以與此無線裝置進行通信的無線裝置的識別碼列表來執行發現。所述無線裝置可基於其用戶特定識別碼(例如，其電話號碼)和/或所述目標無線裝置的用戶特定識別碼來得到用於識別所述特定模式無線網絡的服務設定識別碼(SSID)。所述無線裝置也可使用所述目標無線裝置的用戶特定識別碼來執行IP位址發現。
文檔編號H04W8/00GK101772138SQ200910215869
公開日2010年7月7日 申請日期2006年10月5日 優先權日2005年10月5日
發明者傅強, 拉維·庫馬爾, 傑伊·羅德尼·沃爾頓, 蘇布拉馬尼亞姆·德拉維達 申請人:高通股份有限公司