網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法和裝置制造方法
【專利摘要】公開了一種無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法和裝置。所述方法包括：網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道；通過所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)。通過該節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，能夠快速的發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)，減少節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)所花費(fèi)的時(shí)間。
【專利說明】網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)，具體涉及無線自組織(ad-hoc)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]設(shè)備節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)技術(shù)在無線對等網(wǎng)絡(luò)中有著舉足輕重的作用。例如，數(shù)據(jù)傳輸速度快，網(wǎng)絡(luò)連接速度快，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸安全性高，網(wǎng)絡(luò)考慮環(huán)保因素通常是無線對等網(wǎng)絡(luò)非常重要的幾個(gè)特征。而如果網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)需要花費(fèi)較長的時(shí)間來尋找其他節(jié)點(diǎn)，那么用戶體驗(yàn)將隨著時(shí)間的增長而不斷下降。目前為止，已經(jīng)提出了許多關(guān)于無線對等網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)協(xié)議，這些協(xié)議大多是利用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)在的信息來進(jìn)行節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的。
[0003]在專利N0.US8, 233，495B2中，從所有可用的無線信道中選取若干個(gè)信道，稱為社交信道(Social Channel);無線對等網(wǎng)絡(luò)中的某一節(jié)點(diǎn)選擇社交信道中的某個(gè)信道作為“發(fā)現(xiàn)信道”，以“發(fā)現(xiàn)信標(biāo)”(Discovery Beacon)的形式在該發(fā)現(xiàn)信道上發(fā)送一個(gè)請求；當(dāng)其他節(jié)點(diǎn)接收到該“發(fā)現(xiàn)信標(biāo)”時(shí)，首先判斷與發(fā)起請求的節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)是否能夠獲利；如果能夠獲利，則返回一個(gè)回應(yīng)給發(fā)起請求的節(jié)點(diǎn)。這樣，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)就相互發(fā)現(xiàn)了對方的存在。然而，在這一專利中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)在選擇“發(fā)現(xiàn)信道”時(shí)是彼此獨(dú)立的，這將導(dǎo)致各個(gè)節(jié)點(diǎn)選擇不同的“發(fā)現(xiàn)信道”，從而發(fā)送請求的節(jié)點(diǎn)需要掃描所有的社交信道來發(fā)現(xiàn)其他節(jié)點(diǎn)，這增加了節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)所花費(fèi)的時(shí)間。
[0004]WiFi聯(lián)盟的W1-Fi Peer-to-Peer (P2P)技術(shù)規(guī)范(版本號為1.1)詳細(xì)描述了一種P2P節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程。這一過程由掃描階段(Scan Phase)和尋找階段(Find Phase)組成，其中尋找階段包括兩個(gè)狀態(tài):監(jiān)聽狀態(tài)(Listen State)和搜索狀態(tài)(Search State)。在各節(jié)點(diǎn)進(jìn)入掃描階段之前，首先從規(guī)定的三個(gè)社交信道中選擇一個(gè)作為監(jiān)聽信道(ListenChannel)，并且在監(jiān)聽狀態(tài)中監(jiān)聽這一信道，其中不同的節(jié)點(diǎn)可能選擇不同的監(jiān)聽信道，并且監(jiān)聽狀態(tài)的時(shí)長是一個(gè)隨機(jī)值。在搜索狀態(tài)，節(jié)點(diǎn)在預(yù)定的時(shí)長內(nèi)搜索所有的三個(gè)社交信道。如 果沒有發(fā)現(xiàn)任何其他節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)，直到搜索到其他節(jié)點(diǎn)或者發(fā)現(xiàn)過程超時(shí)。監(jiān)聽狀態(tài)時(shí)長為隨機(jī)值是為了避免出現(xiàn)“鎖死”狀態(tài)，但是由于這一隨機(jī)性，導(dǎo)致兩個(gè)節(jié)點(diǎn)需要花費(fèi)較長的時(shí)間才能在恰好在同一時(shí)刻在同一信道上分別進(jìn)行監(jiān)聽和搜索，即節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)所花費(fèi)的時(shí)間較長。
[0005]在專利申請N0.US2007/0171910A1中，無線節(jié)點(diǎn)既能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)，又能完成與目標(biāo)設(shè)備的認(rèn)證，同時(shí)生成會話密鑰，組成一個(gè)無線Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)。在這一發(fā)明中，節(jié)點(diǎn)搜索所有可用的無線信道來進(jìn)行通信操作。眾所周知，無線信道的數(shù)目很多，例如，在2.4GHz的頻段，中國大陸有13個(gè)可用信道，歐洲和北美有11個(gè)可用信道，日本有14個(gè)可用信道。因此，該發(fā)明中的搜索過程將會花費(fèi)較長的時(shí)間。
[0006]因此，需要一種快速的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)技術(shù)，用以減少節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)所花費(fèi)的時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]在上述現(xiàn)有技術(shù)中，某一節(jié)點(diǎn)需要搜索多個(gè)無線信道來尋找其他節(jié)點(diǎn)，因此需要花費(fèi)一定的時(shí)間兩個(gè)節(jié)點(diǎn)才能在同一時(shí)刻處于同一信道上。有鑒于此，本發(fā)明人提出各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過利用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息直接選擇同一信道進(jìn)行尋找通信，由此減少節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)所花費(fèi)的時(shí)間。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，包括:所述網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道；通過所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)裝置，包括:確定部件，利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道；尋找部件，通過所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]從下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚并更容易理解，其中:
[0011]圖1例示了 W1-Fi Peer-to-Peer (P2P)技術(shù)規(guī)范描述的P2P節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程的示意圖。
[0012]圖2例示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法的流程圖。
[0013]圖3示出了區(qū)域限定的無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)(ARANet)的示意圖。
[0014]圖4例示了 ARANet中利用區(qū)域密鑰確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道的方法的流程圖。
[0015]圖5例示了利用隨機(jī)密鑰在統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)的流程圖。
[0016]圖6例示了監(jiān)聽節(jié)點(diǎn)經(jīng)由統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道將探測響應(yīng)信息發(fā)送到搜索節(jié)點(diǎn)的操作的流程圖。
[0017]圖7例示了搜索節(jié)點(diǎn)接收探測響應(yīng)消息的操作的流程圖。
[0018]圖8示出了 W1-Fi Peer-to_Peer(P2P)技術(shù)規(guī)范的掃描過程的示意圖。
[0019]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)裝置的總體配置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]首先需要說明的是，就節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程而言，無線對等網(wǎng)絡(luò)和無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)是等價(jià)的，因此在本發(fā)明以下的描述中，將不區(qū)分這兩種表述，換言之，將混用這兩種表述。
[0022]如前所述，WiFi聯(lián)盟的W1-Fi Peer-to-Peer (P2P)技術(shù)規(guī)范(版本號為1.1)詳細(xì)描述了一種P2P節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程。本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方案遵循這一技術(shù)規(guī)范，并對其進(jìn)行改進(jìn)。因此，為了便于理解本發(fā)明并使得本發(fā)明的描述清楚完整，下面先對該技術(shù)規(guī)范描述的P2P節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程進(jìn)行簡要的介紹。
[0023]圖1例示了 W1-Fi Peer-to-Peer (P2P)技術(shù)規(guī)范描述的P2P節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程的示意圖。下面，參照圖1，以節(jié)點(diǎn)I的行為為例描述P2P技術(shù)規(guī)范中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程。節(jié)點(diǎn)I首先進(jìn)入掃描階段。在該階段，節(jié)點(diǎn)I掃描所有可用的無線信道，即在每一個(gè)可用的無線信道上發(fā)送探測請求消息。如果該節(jié)點(diǎn)I在掃描過程中發(fā)現(xiàn)了其他節(jié)點(diǎn)，即當(dāng)節(jié)點(diǎn)I掃描某一無線信道時(shí)，恰好有其他節(jié)點(diǎn)(例如節(jié)點(diǎn)2)正在該無線信道進(jìn)行監(jiān)聽，并且節(jié)點(diǎn)I接收到了該節(jié)點(diǎn)2發(fā)送的探測響應(yīng)消息，則發(fā)現(xiàn)過程結(jié)束(該掃描過程的細(xì)節(jié)將在下文中介紹)。如果節(jié)點(diǎn)I掃描了所有可用的無線信道后沒有發(fā)現(xiàn)其他節(jié)點(diǎn)，則節(jié)點(diǎn)I進(jìn)入尋找階段。尋找階段的目的是使得兩個(gè)或多個(gè)同時(shí)正在尋找其他節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)能夠在同一無線信道上進(jìn)行發(fā)現(xiàn)通信，這是通過使每個(gè)節(jié)點(diǎn)在監(jiān)聽狀態(tài)和搜索狀態(tài)這兩個(gè)狀態(tài)之間交替變換來實(shí)現(xiàn)的。假設(shè)如圖1所示，節(jié)點(diǎn)I在掃描階段未發(fā)現(xiàn)其他節(jié)點(diǎn)，則節(jié)點(diǎn)I進(jìn)入尋找階段，并首先處于監(jiān)聽狀態(tài)。如前所述，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在進(jìn)入掃描階段之前，都預(yù)先選擇一個(gè)監(jiān)聽信道，并且該監(jiān)聽信道在整個(gè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)過程不發(fā)生改變。另外，每個(gè)節(jié)點(diǎn)還隨機(jī)確定監(jiān)聽的時(shí)間周期，該時(shí)間周期是100個(gè)時(shí)間單位(TU)的整數(shù)倍，該整數(shù)倍通?？呻S機(jī)選擇1，2或3。例如，節(jié)點(diǎn)I的監(jiān)聽時(shí)間周期是2TU，節(jié)點(diǎn)2的監(jiān)聽時(shí)間周期是3TU。如圖1中例示的，節(jié)點(diǎn)I在監(jiān)聽狀態(tài)中沒有接收到其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的探測請求消息，因此節(jié)點(diǎn)I進(jìn)入到搜索狀態(tài)。在搜索狀態(tài)中，發(fā)起搜索的節(jié)點(diǎn)需在每一個(gè)社交信道上進(jìn)行搜索，即發(fā)送探測請求信息。僅當(dāng)發(fā)起搜索的節(jié)點(diǎn)在某一社交信道上進(jìn)行搜索時(shí)，另一節(jié)點(diǎn)恰好正在該社交信道監(jiān)聽，這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)才能相互發(fā)現(xiàn)對方。假設(shè)如圖1所示，當(dāng)節(jié)點(diǎn)I在社交信道中的信道6上發(fā)送探測請求消息時(shí)，節(jié)點(diǎn)2恰好處在監(jiān)聽狀態(tài)并且在信道6上監(jiān)聽。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)2會收到節(jié)點(diǎn)I發(fā)出的探測請求消息，并響應(yīng)于該消息而發(fā)回探測響應(yīng)消息。當(dāng)節(jié)點(diǎn)I接收到該探測響應(yīng)消息時(shí)，意味著節(jié)點(diǎn)I發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)節(jié)點(diǎn)2。
[0024]以上以節(jié)點(diǎn)I的行為為例，描述了 P2P技術(shù)規(guī)范中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程。實(shí)際上，在該節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程中， 例如圖1中的節(jié)點(diǎn)2的其他節(jié)點(diǎn)也進(jìn)行與節(jié)點(diǎn)I同樣的行為，即，經(jīng)歷掃描階段和尋找階段，并且在尋找階段中在監(jiān)聽狀態(tài)和搜索狀態(tài)交替變換。
[0025]<第一實(shí)施例>
[0026]在上述P2P技術(shù)規(guī)范中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程中，需要花費(fèi)較長時(shí)間，節(jié)點(diǎn)I和節(jié)點(diǎn)2才能在同一時(shí)刻在同一信道上分別進(jìn)行監(jiān)聽和搜索。有鑒于此，在本實(shí)施例中，通過利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息，使得進(jìn)行節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程的各節(jié)點(diǎn)直接在同一信道進(jìn)行監(jiān)聽和搜索，由此加快了節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過程。圖2例示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法的流程圖。
[0027]如圖2所示，在步驟S21，無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道。
[0028]受信第三方提供的統(tǒng)一信息可以是任意信息，只要其對于無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都相同即可。這樣，各節(jié)點(diǎn)通過對該相同的統(tǒng)一信息進(jìn)行相同運(yùn)算處理將得到相同的結(jié)果，即確定出統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道。例如，可以將無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)所屬的單位名稱作為統(tǒng)一信息，只要將名稱數(shù)字化(諸如轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的二進(jìn)制值或ASCII碼)即可。再t匕如，對于區(qū)域限定的無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)(ARANet)，除了單位名稱之外，也可以將區(qū)域密鑰作為統(tǒng)一信息。在下文中，將以ARANet以及采用區(qū)域密鑰作為統(tǒng)一信息為例對本發(fā)明進(jìn)行說明。
[0029]ARANet是一種特殊的無線ad_hoc網(wǎng)絡(luò)，其具有通過諸如IR、NFC、超聲波、微波等方式預(yù)先限定的區(qū)域。限定區(qū)域內(nèi)和區(qū)域外的節(jié)點(diǎn)無法進(jìn)行會話，即使這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)在彼此的通信范圍內(nèi)。圖3例示出了通過兩個(gè)發(fā)射器限定區(qū)域的ARANet。由于在ARANet中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能從區(qū)域限定系統(tǒng)(即受信第三方)收到區(qū)域密鑰，并且該區(qū)域密鑰對于ARANet中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是相同的，因此可以將包含區(qū)域編號的區(qū)域密鑰作為由受信第三方提供的統(tǒng)
一信息。
[0030]下面將參考圖4描述ARANet中的節(jié)點(diǎn)利用區(qū)域密鑰確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道的示例方法。
[0031]如圖4所示，在步驟S41，各節(jié)點(diǎn)用區(qū)域密鑰中包含的區(qū)域編號對網(wǎng)絡(luò)中可用信道的數(shù)量進(jìn)行取模運(yùn)算；在步驟S42，將取模運(yùn)算的結(jié)果作為序號，
[0032]并將所述可用信道的列表中對應(yīng)于該序號的信道作為統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道。
[0033]例如，假設(shè)可用信道的數(shù)量為13，并且可用信道的列表為:信道1，信道2，信道3，.....，信道13，則如果(區(qū)域編號modl3)的結(jié)果為0，那么統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道為信道I ;如果(區(qū)域編號modl3)的結(jié)果為1，那么統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道為信道2 ;如果(區(qū)域編號mod3)的結(jié)果為2，那么統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道為信道3，依此類推。
[0034]圖4所示的模運(yùn)算僅僅是為了描述本發(fā)明而給出的一種示例方法，其不應(yīng)被理解為對本發(fā)明的限定。事實(shí)上，可以通過任何適當(dāng)?shù)姆绞絹泶_定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道。比如，可以通過二進(jìn)制“與”運(yùn)算來進(jìn)行確定。即，將區(qū)域編號和可用信道的數(shù)量換算成二進(jìn)制數(shù)，然后進(jìn)行“與”運(yùn)算，隨后根據(jù)“與”運(yùn)算結(jié)果確定相應(yīng)的信道。例如，假設(shè)區(qū)域編號為5，可用信道數(shù)為13，則0101和1101的與運(yùn)算結(jié)果為0101，即選擇可用信道的列表中的第五個(gè)信道。再比如，可 以通過正弦函數(shù)sin來確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道。即，將區(qū)域編號(X)與可用信道數(shù)量(Y)進(jìn)行正弦運(yùn)算，然后對該運(yùn)算結(jié)果下取整floor (YXsin (X))，由此確定相應(yīng)的信道。例如，假設(shè)區(qū)域編號為30，可用信道數(shù)為13，則floor (13Xsin30)的值為6，即選擇可用信道的列表中的第六個(gè)信道。
[0035]回到圖2，在步驟S22，通過所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)。
[0036]在確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道后，節(jié)點(diǎn)的搜索和監(jiān)聽都通過該統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道來進(jìn)行。即進(jìn)行搜索的節(jié)點(diǎn)僅在該信道中發(fā)送探測請求消息，進(jìn)行監(jiān)聽的節(jié)點(diǎn)也僅需在該信道中進(jìn)行監(jiān)聽。當(dāng)進(jìn)行搜索的節(jié)點(diǎn)接收到來自某一監(jiān)聽節(jié)點(diǎn)的探測響應(yīng)信息時(shí)，則意味著找到了其他的節(jié)點(diǎn)。經(jīng)由某一指定信道尋找節(jié)點(diǎn)的具體過程是本領(lǐng)域中公知的，例如可以采用上述P2P技術(shù)規(guī)范中描述的尋找階段的過程，在此不再贅述。
[0037]<第二實(shí)施例>
[0038]在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法中，通過使用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息來加速節(jié)點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)，因此，該統(tǒng)一信息是很重要的，應(yīng)當(dāng)保證其安全。以ARANet為例，應(yīng)當(dāng)保證區(qū)域編號的安全，因?yàn)樵搮^(qū)域編號保證了只有同一 ARANet中的節(jié)點(diǎn)才能彼此交換信息。為此，在本實(shí)施例中，除了區(qū)域編號之外，區(qū)域密鑰中還包括隨機(jī)密鑰和計(jì)數(shù)器值，通過利用隨機(jī)密鑰對區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值進(jìn)行加密，來保證區(qū)域編號的安全性。
[0039]根據(jù)本實(shí)施例的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法與第一實(shí)施例的不同之處在于，在執(zhí)行通過統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)的步驟時(shí)，通過隨機(jī)密鑰來保證區(qū)域編號的安全性。下面將參考圖5來詳細(xì)描述。
[0040]圖5例示了利用隨機(jī)密鑰在統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)的流程圖。如圖5所示，在步驟S51，執(zhí)行搜索操作的節(jié)點(diǎn)利用隨機(jī)密鑰對區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值兩者進(jìn)行加密，將加密后的區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值添加到探測請求信息中，并在所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道中發(fā)送該探測請求信息。
[0041]在步驟S52，執(zhí)行監(jiān)聽操作的節(jié)點(diǎn)經(jīng)由統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道將探測響應(yīng)信息發(fā)送到執(zhí)行搜索操作的節(jié)點(diǎn)。以下將參考圖6詳細(xì)描述這一過程。
[0042]如圖6所示，在步驟S521，執(zhí)行監(jiān)聽操作的節(jié)點(diǎn)利用其自身的隨機(jī)密鑰對接收到的探測請求信息中的加密后的區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值進(jìn)行解密。隨后，在步驟S522，判斷解密后得到的區(qū)域編號與該節(jié)點(diǎn)自身的區(qū)域編號是否一致。由于區(qū)域密鑰對于同一 ARANet中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)是相同的，因此如果執(zhí)行監(jiān)聽操作的節(jié)點(diǎn)與執(zhí)行搜索操作的節(jié)點(diǎn)在同一ARANet中，則監(jiān)聽節(jié)點(diǎn)能夠正確解碼區(qū)域編號。如果步驟S522的結(jié)果是肯定的，則在步驟S523中，監(jiān)聽節(jié)點(diǎn)對解密后得到的計(jì)數(shù)器值進(jìn)行預(yù)定的運(yùn)算處理，并且利用其自身的隨機(jī)密鑰對該區(qū)域編號和運(yùn)算處理后的計(jì)數(shù)器值兩者進(jìn)行加密。在該步驟中，監(jiān)聽節(jié)點(diǎn)可以對計(jì)數(shù)器值進(jìn)行任何預(yù)定的運(yùn)算處理，例如將計(jì)數(shù)器值加1、將計(jì)數(shù)器值減1、將計(jì)數(shù)器值乘以2等等。該運(yùn)算處理是預(yù)先確定的，并且不在該ARANet中的節(jié)點(diǎn)無法獲知。如果步驟S522的結(jié)果是否定的，則監(jiān)聽節(jié)點(diǎn)結(jié)束本次監(jiān)聽。在步驟S524中，將加密后的區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值添加到探測響應(yīng)信息中，并經(jīng)由統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道將該探測響應(yīng)信息發(fā)送到執(zhí)行搜索操作的節(jié)點(diǎn)。
[0043]回到圖5，在步驟S53，執(zhí)行搜索操作的節(jié)點(diǎn)接收探測響應(yīng)消息并確定是否發(fā)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)。以下將參考圖7詳細(xì)描述這一過程。
[0044]如圖7所示，在步驟S531，執(zhí)行搜索操作的節(jié)點(diǎn)對接收到的探測響應(yīng)信息中的加密后的區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值進(jìn)行解密。在步驟S532，搜索節(jié)點(diǎn)對解密后得到的計(jì)數(shù)器值進(jìn)行所述運(yùn)算處理的逆運(yùn)算。該逆運(yùn)算是圖6的步驟S523中的預(yù)定運(yùn)算處理的逆運(yùn)算，通過執(zhí)行該逆運(yùn)算來恢復(fù)原始的計(jì)數(shù)器值。例如，如果步驟S523中的運(yùn)算是計(jì)數(shù)器值加1，則逆運(yùn)算是計(jì)數(shù)器值減I ;如果步驟S523中的運(yùn)算是計(jì)數(shù)器值乘以2，則逆運(yùn)算是計(jì)數(shù)器值除以
2。隨后，在 步驟S533判斷解密后得到的區(qū)域編號與其自身的區(qū)域編號是否一致，以及進(jìn)行逆運(yùn)算后得到的計(jì)數(shù)器值與其自身的計(jì)數(shù)器值是否相等。如果步驟S533中的兩個(gè)判斷的結(jié)果均是肯定的，則在步驟S534中確定發(fā)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)，并執(zhí)行諸如向上層設(shè)備發(fā)送“節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)”消息等相應(yīng)處理。如果步驟S533中的任一個(gè)判斷的結(jié)果是否定的，則意味著沒有發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)。
[0045]<第三實(shí)施例>
[0046]下面描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法。
[0047]第三實(shí)施例的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法與第一實(shí)施例的不同在于，在執(zhí)行第一實(shí)施例描述的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法之前，先進(jìn)行節(jié)點(diǎn)掃描操作。本實(shí)施例的節(jié)點(diǎn)掃描遵循上文中提到的W1-FiPeer-to-Peer (P2P)技術(shù)規(guī)范中描述的掃描過程，并對其進(jìn)行改進(jìn)。
[0048]W1-Fi Peer-to-Peer (P2P)技術(shù)規(guī)范在掃描過程中采用的是IEEE標(biāo)準(zhǔn)(IEEEStandard802.11-2007)中定義的掃描過程。以下將參考圖8對其細(xì)節(jié)進(jìn)行說明。
[0049]如圖8所示，掃描節(jié)點(diǎn)在每一個(gè)信道上發(fā)送探測包，并在預(yù)定的最小探測響應(yīng)時(shí)間內(nèi)接收響應(yīng)。如果掃描節(jié)點(diǎn)在最小探測響應(yīng)時(shí)間內(nèi)接收到來自例如響應(yīng)節(jié)點(diǎn)2的響應(yīng)數(shù)據(jù)包，但是到最小探測響應(yīng)時(shí)間結(jié)束時(shí)該響應(yīng)數(shù)據(jù)包仍未接收完，則掃描節(jié)點(diǎn)自動(dòng)將當(dāng)前信道的掃描時(shí)長延長至預(yù)定的最大探測響應(yīng)時(shí)間，并在該延長后的時(shí)間內(nèi)繼續(xù)接收未接收完的響應(yīng)數(shù)據(jù)包，同時(shí)接收來自其他響應(yīng)節(jié)點(diǎn)(例如響應(yīng)節(jié)點(diǎn)I)的響應(yīng)數(shù)據(jù)包。
[0050]在本實(shí)施例中，通過利用受信第三方提供的統(tǒng)一信息來縮減掃描階段的時(shí)間。具體的，在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)掃描時(shí)，掃描節(jié)點(diǎn)通過在網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)可用信道上廣播探測請求信息來掃描網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)，并且僅接受來自具有所述統(tǒng)一信息的節(jié)點(diǎn)針對所述探測請求信息發(fā)回的探測響應(yīng)信息。仍然以ARANet為例，將區(qū)域編號添加到掃描節(jié)點(diǎn)廣播的探測請求信息中，并且要求僅具有相同的區(qū)域編號的節(jié)點(diǎn)(即與該掃描節(jié)點(diǎn)位于同一個(gè)ARANet的節(jié)點(diǎn))才對該探測請求信息作出應(yīng)答，而掃描節(jié)點(diǎn)也僅接受具有相同的區(qū)域編號的節(jié)點(diǎn)發(fā)回的探測響應(yīng)信息。這樣，當(dāng)掃描節(jié)點(diǎn)接收到由不具有相同的區(qū)域編號的節(jié)點(diǎn)發(fā)回的探測響應(yīng)信息時(shí)，該掃描節(jié)點(diǎn)不會將當(dāng)前信道的掃描時(shí)長從最小探測響應(yīng)時(shí)間延長至最大探測響應(yīng)時(shí)間，從而降低了將信道的掃描時(shí)長從最小探測響應(yīng)時(shí)間延長至最大探測響應(yīng)時(shí)間的可能性，由此相應(yīng)地縮減了掃描階段的時(shí)間。
[0051]〈變型〉
[0052]以上已經(jīng)對根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法進(jìn)行了描述，下面將對該方法的可能的變型進(jìn)行描述。
[0053]在以上的實(shí)施例中，無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道時(shí)，均是從所有的可用信道中確定該節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道。當(dāng)存在多個(gè)ARANet時(shí)，如果各個(gè)ARANet確定的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道恰好相同，則該信道中的相互干擾較大，從而會降低通信質(zhì)量。為了避免這一情況，各個(gè)ARANet應(yīng)當(dāng)盡可能選擇信道干擾較小的信道。
[0054]為此，在本發(fā)明的一個(gè)變型中，用指示符來表示節(jié)點(diǎn)用戶對網(wǎng)絡(luò)中信道干擾的可接受程度，并將該指示符包含在區(qū)域密鑰中。這樣，在利用區(qū)域密鑰確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道時(shí)，各節(jié)點(diǎn)首先從所有的可用無線信道中選擇滿足干擾條件的無線信道。即，針對網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)可用信道，判斷該信道的干擾狀況是否優(yōu)于由指示符表示的可接收程度；若信道的干擾狀況優(yōu)于由所述指示符表示的可接收程度，則確認(rèn)該信道為可用信道；否則，將該信道作為不可用信道。隨后，利用區(qū)域編號和重新確定的可用信道的信息來確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道。需要說明的是，由于ARANet通常布置在一個(gè)較小的區(qū)域，因此可以認(rèn)為在這一區(qū)域內(nèi)的干擾基本一致，從而該區(qū)域中每個(gè)節(jié)點(diǎn)重新確定的可用信道應(yīng)當(dāng)是一樣的。
[0055]<無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)裝置的總體配置>
[0056]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)裝置的總體配置圖。
[0057]如圖9所示，節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)裝置900包括:確定部件901，利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道；尋找部件902，通過所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)裝置900被配置在各個(gè)節(jié)點(diǎn)中，由此各個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠利用該節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)裝置快速的發(fā)現(xiàn)其他節(jié)點(diǎn)。
[0058]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的基本原理，但是，需要指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，能夠理解本發(fā)明的方法和裝置的全部或者任何部分，可以在任何計(jì)算裝置(包括處理器、存儲介質(zhì)等)或者計(jì)算裝置的網(wǎng)絡(luò)中，以硬件、固件、軟件或者它們的組合加以實(shí)現(xiàn)。
[0059]因此，本發(fā)明公開的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)技術(shù)還可以通過在任何計(jì)算裝置上運(yùn)行一個(gè)程序或者一組程序來實(shí)現(xiàn)。所述計(jì)算裝置可以是公知的通用裝置。本發(fā)明所公開的發(fā)現(xiàn)技術(shù)也可以僅僅通過提供包含實(shí)現(xiàn)所述方法或者裝置的程序代碼的程序產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)，或者通過存儲有這樣的程序產(chǎn)品的任意存儲介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。
[0060]還需要指出的是，在本發(fā)明的裝置和方法中，各部件或各步驟是可以分解和/或重新組合的。這些分解和/或重新組合應(yīng)視為本發(fā)明的等效方案。另外，執(zhí)行上述系列處理的步驟可以按照描述的先后順序執(zhí)行，但是各步驟并非必須順序執(zhí)行，某些步驟可以并行或彼此獨(dú)立地執(zhí)行。
[0061]上述的具體 實(shí)施方式并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，取決于設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以發(fā)生各種各樣的修改、組合、子組合和替代。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，包括: 所述網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道； 通過所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)是區(qū)域受限的無線自組織網(wǎng)絡(luò)，統(tǒng)一信息是區(qū)域密鑰，并且該區(qū)域密鑰包括區(qū)域編號。
3.如權(quán)利要求2所述的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，其中利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道包括: 用區(qū)域編號對網(wǎng)絡(luò)中可用信道的數(shù)量進(jìn)行取模運(yùn)算， 將取模運(yùn)算的結(jié)果作為序號，并將所述可用信道的列表中對應(yīng)于該序號的信道作為統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道。
4.如權(quán)利要求2所述的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，其中所述區(qū)域密鑰還包括用于指示信道干擾的可接受程度的指示符。
5.如權(quán)利要求4所述的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，其中利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道還包括: 針對所述網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)可用信道，判斷該信道的干擾狀況是否優(yōu)于由所述指示符表示的可接收程度； 若信道的干擾狀況優(yōu)于由所述指示符表示的可接收程度，則確認(rèn)該信道為可用信道；否則，將該信道作為不可用信道。
6.如權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，其中通過所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)包括:在所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道中執(zhí)行監(jiān)聽操作和搜索操作。
7.如權(quán)利要求6所述的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，其中所述區(qū)域密鑰還包括隨機(jī)密鑰和計(jì)數(shù)器值。
8.如權(quán)利要求7所述的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，其中在所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道中執(zhí)行監(jiān)聽操作和搜索操作包括: 執(zhí)行搜索操作的節(jié)點(diǎn)利用隨機(jī)密鑰對區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值兩者進(jìn)行加密，將加密后的區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值添加到探測請求信息中，并在所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道中發(fā)送該探測請求信息； 執(zhí)行監(jiān)聽操作的節(jié)點(diǎn)對接收到的探測請求信息中的加密后的區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值進(jìn)行解密，并且如果解密后得到的區(qū)域編號與該節(jié)點(diǎn)自身的區(qū)域編號一致，則對解密后得到的計(jì)數(shù)器值進(jìn)行預(yù)定的運(yùn)算處理，利用其自身的隨機(jī)密鑰對該區(qū)域編號和運(yùn)算處理后的計(jì)數(shù)器值進(jìn)行加密，將加密后的區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值添加到探測響應(yīng)信息中，并經(jīng)由所述統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道將該探測響應(yīng)信息發(fā)送到所述執(zhí)行搜索操作的節(jié)點(diǎn)； 所述執(zhí)行搜索操作的節(jié)點(diǎn)對接收到的探測響應(yīng)信息中的加密后的區(qū)域編號和計(jì)數(shù)器值進(jìn)行解密，并對解密后得到的計(jì)數(shù)器值進(jìn)行所述運(yùn)算處理的逆運(yùn)算，如果解密后得到的區(qū)域編號與其自身的區(qū)域編號一致，并且進(jìn)行所述逆運(yùn)算后得到的計(jì)數(shù)器值與其自身的計(jì)數(shù)器值相等，則確定發(fā)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求2所述的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)方法，還包括: 在利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道之前，各節(jié)點(diǎn)通過在所述網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)可用信道上廣播探測請求信息來掃描網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)，并且僅接受來自具有所述統(tǒng)一信息的節(jié)點(diǎn)針對所述探測請求信息發(fā)回的探測響應(yīng)信息。
10.一種無線自組織網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)裝置，包括: 確定部件，利用由受信第三方提供的統(tǒng)一信息確定統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道； 尋找部件，通過所述 統(tǒng)一的節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)信道尋找節(jié)點(diǎn)。
【文檔編號】H04W84/18GK104023375SQ201310064506
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月28日
【發(fā)明者】張銀東, 王煒, 笪斌, 于海華 申請人:株式會社理光