[发明专利]对等网络环境中同步站的选择

说明书

背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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)。

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个即将到来的设备会合辨识信道和时间。会合可以被称为“可用性窗口”。

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

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。

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。

图3是根据本发明的一些实施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。

图4是根据本发明的一些实施例展示带外交换的示意图。

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。

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。

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。

图8是根据本发明一些实施例的一种对等设备的框图。

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。

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