用于对无线联网设备之间的定时进行同步的系统和方法
【专利说明】用于对无线联网设备之间的定时进行同步的系统和方法
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2013年4月17日提交的题为"SYSTEM AND METHODS FOR SYNCHRONIZING HMING BETWEEN WIRELESS NETWORKING DEVICES (用于对无线联网设备之 间的定时进行同步的系统和方法）"的美国临时申请序列号61/813, 115以及于2014年4月 15 日提交的题为 "SYSTEMS AND METHODS FOR SYNCHRONIZING HMING BETWEEN WIRELESS NETWORKING DEVICES (用于对无线联网设备之间的定时进行同步的系统和方法）"的美国非 临时专利申请序列号14/253,842的权益，这两件申请通过援引被整体明确纳入于此。
[0003] 背景
[0004] 领域
[0005] 本文所公开的实施例一般涉及用于通过交换包括时戳的帧来对无线联网设备之 间的定时进行同步的系统和方法。
【背景技术】
[0006] 遵循电气电子工程师协会（IEEE)802. 11规范的无线局域网（LAN)技术由于其能 经济地满足计算设备和运行在这些计算设备上的应用的高带宽需要的能力而通常被用于 移动计算设备间的无线连通性。根据IEEE 802. 11规范（"协议"），无线接入点（AP)可以 周期性地向其他AP和/或网络站（STA)传送可包括时戳字段的信标，以用该AP的定时同 步功能（TSF)时钟信号来同步它们的本地TSF定时器。
[0007] 由AP所传送的时戳也可以被用于测距，测距是通过确定与AP对时戳的传送和接 收有关的往返时间或其他定时值来确定AP或STA的位置。对于某些类型的测距来说，期望 AP知晓其自身的TSF定时器与近旁AP的定时偏移。这些定时偏移或定时延迟可以由AP周 期性地向近旁AP和STA传送，并且可以由这些STA使用以确定相对于传送方AP的位置。
[0008] 相应地，存在对于用于在AP和STA之间传送时戳而允许近旁AP和STA确定相对 于传送方AP的位置而又维持最低限度的AP缺席和话务的系统和方法的需要。特别地，存 在对于对AP和STA之间的定时进行同步的需要，其通过在每次时戳交换之后随机选择新刷 新区间而允许AP和STA之间的最低限度的缺席和冲突。
[0009] 概述
[0010] 根据一些实施例，提供了用于对第一设备和与该第一设备处于通信中的第二设备 的定时进行同步的方法。该方法包括以下步骤：在第一设备处确定时戳刷新区间是否期满； 当该时戳刷新区间期满时，从第一设备向第二设备传送时戳请求帧；由第一设备接收时戳 响应帧，该时戳响应帧包括代表第二设备的内部时钟的时间值；基于该时间值来更新第一 设备的时钟；以及选择新的时戳刷新区间。
[0011] 根据一些实施例，还提供了用于对第一设备和与该第一设备处于通信中的第二设 备的定时进行同步的方法。该方法包括以下步骤：在第一设备处确定时戳刷新区间是否期 满；当该时戳刷新区间期满时，从第一设备向第二设备传送时戳指示帧，该时戳指示帧包括 代表第一设备的内部时钟的时间值；由第一设备从第二设备接收确收帧；以及选择新的时 戳刷新区间。
[0012] 根据一些实施例，进一步提供了一种无线接入点。该无线接入点包括无线网络接 口，其配置成当时戳刷新区间期满时传送时戳请求帧，以及响应于所传送的时戳请求帧而 接收包括代表一不同无线接入点的内部时钟的时间值的时戳响应帧。该无线接入点还包括 一个或多个处理器，其配置成确定时戳刷新区间何时期满，基于该时间值来更新本地时钟， 以及选择新的时戳刷新区间。该无线接入点进一步包括配置成存储该时间值的存储器。
[0013] 附图简述
[0014] 图1根据一些实施例解说了无线局域网（WLAN)。
[0015] 图2是根据一些实施例解说IEEE 802. 11帧的示图。
[0016] 图3是根据一些实施例解说与网络处于无线通信中的多个接入点的示图。
[0017] 图4A到4D是根据一些实施例的无线通信设备之间的单播帧交换的示例。
[0018] 图5是根据一些实施例解说第一设备和第二设备之间的帧交换的示例的流图。
[0019] 图6是根据一些实施例解说第一设备和第二设备之间的帧交换的示例的流图。
[0020] 图7是根据一些实施例解说第一设备和第二设备之间的帧交换的示例的流图。
[0021] 图8是根据一些实施例解说第一设备和第二设备之间的帧交换的示例的流图。
[0022] 图9是根据一些实施例解说更新近旁设备的时戳的过程的流程图。
[0023] 图10是根据一些实施例解说更新近旁设备的时戳的过程的流程图。
[0024] 图11是根据一些实施例解说更新近旁设备的时戳的过程的流程图。
[0025] 在附图中，具有相同标记的元素具有相同或相似的功能。
[0026] 详细描述
[0027] 在以下描述中，阐述了描述某些实施例的具体细节。然而，对于本领域技术人员而 言将明显的是，所公开的实施例可以在没有这些具体细节中的部分或全部的情况下实施。 所提出的具体实施例旨在是解说性的，而非限制性。尽管未在文本中具体描述，但本领域技 术人员可以认识到其他材料落在本公开的范围和精神内。
[0028] 图1根据一些实施例解说了无线局域网（WLAN)。如图1中所示，网络100包括与 网络104处于通信中的接入点102。在一些实施例中，网络104可以是因特网。接入点102 可以配置成向诸如膝上型计算机106、智能电话108和平板计算机110之类的移动设备提供 无线通信，从而这些设备106-110可以通过接入点102连接到网络104。虽然未在图1中示 出，但是诸如桌面计算机、机顶盒、视频游戏控制台、和无线电视之类的其他设备可以通过 接入点102连接到网络104来无线地发送和接收数据。设备106-110和其他设备可以配置 成用于根据 802. 11 无线标准（诸如 802. llb、802. llg、802. llg、802. lln、802. Ilac 和 / 或 802. Ilad)进行通信。根据一些实施例，接入点102可以配置成提供附加的无线通信服务， 诸如无线保真（WiFi)服务、微波接入全球互通（WiMX)服务、和无线会话发起协议（SIP) 服务。一般而言，设备106-110和其他设备可以被称为网络站或STA。
[0029] 接入点102包括配置成用于与网络104通信的网络接口组件112。根据一些实施 例，网络接口组件302可被配置成与同轴电缆、光纤电缆、数字订户线（DSL)调制解调器、公 共交换电话网（PSTN)调制解调器、以太网设备、和/或各种其它类型的有线网络通信设备 对接。接入点102也可以包括用于将接入点102内的各种组件互联以及在这些各种组件之 间传达信息的系统总线114。此类组件包括处理组件116和存储器组件118,该处理器组件 116可以是一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP)、或图像处理器。存储器组 件118可以对应于随机存取存储器（RAM)、只读存储器（ROM)、光学、磁性、或固态存储器、或 者任何其他类型的存储器。
[0030] 接入点102也可包括定时同步模块120。模块（诸如定时同步模块120)可以是 当由处理组件116执行时执行功能的软件模块。在其他实施例中，这些模块可以是指专用 集成电路（ASIC)或者具有存储器和用于执行指令以执行功能的至少一个处理器的其他电 路。例如，定时同步模块120可以能够执行用于将接入点102的时钟时间与其他接入点或 任何站106-110同步的定时同步功能。定时同步模块120可以包括能够生成时戳请求和/ 或响应帧的时戳请求和响应帧生成模块122,能够选择新时戳刷新区间的时戳刷新区间模 块124,以及能够基于接收自时戳刷新帧或时戳指示帧的时间值来更新系统时钟的时钟更 新模块126。
[0031] 接入点也可以包括无线网络接口 128。在一些实施例中，无线网络接口 128和网 络接口组件112可包括配置成在网络上传送和/或接收信息的各种组件。此类组件可包括 能够与输入和输出二者通信的组件，例如，调制器/解调制器、无线射频（RF)收发机、电话 接口、桥、路由器和/或网卡。这些组件可以被用来将设备106-110通信连接到网络104。 无线网络接口 128可以使得能够根据无线网络协议（诸如，Wi-Fi?、3G、4G、HDSPA、LTE、RF、 NFC、IEEE 802. 11a、b、g、n、ac、或 ad、蓝牙?、WiMAX、ZigBee?等）发射和接收信息。
[0032] 设备或站106-110可包括配置用于和网络通信的网络接口组件130。根据一些实 施例，网络接口组件130可被配置成与同轴电缆、光纤电缆、数字订户线（DSL)调制解调器、 公共交换电话网（PSTN)调制解调器、以太网设备和/或各种其它类型的有线网络通信设备 对接。站也可包括用于将站或设备之中的各种组件互联且在各种组件之间传达信息的系统 总线132。此类组件包括处理组件134和存储器组件136,该处理器组件134可以是一个或 多个处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP)、或图像处理器。存储器组件118可以对应于 随机存取存储器（RAM)、只读存储器（R0M)、光学、磁性、或固态存储器、或者任何其他类型 的存储器。
[0033] 站也可包括能够执行用于将站的时钟时间与接入