專利名稱：能力可尋址網(wǎng)絡(luò)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬數(shù)據(jù)通信網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。具體地說，本發(fā)明與節(jié)點尋址是動態(tài)可配置的對等網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。
平時，許多人都要與大量電子控制的設(shè)備接觸。這些設(shè)備從汽車裝置到家用和辦公設(shè)備，范圍很廣，只舉幾個例子如電話機、電視機等。這些設(shè)備有許多需要經(jīng)常移動，甚至是隨身可攜帶的。這些設(shè)備為使用它們的人們提供大量的各種類型的服務(wù)。然而，就用戶輸入和輸出(I/O)上也有一個共同的問題。
用戶I/O是指用來將用戶所提供的數(shù)據(jù)送至電子設(shè)備和發(fā)布來自電子設(shè)備的數(shù)據(jù)使用戶可以理解的一些部件和過程。雖然電子設(shè)備提供大量的各種類型的服務(wù)，但是它們往往會有冗余的I/O。也就是說，許多設(shè)備往往都配有可以發(fā)布數(shù)據(jù)的顯示器、揚聲器等和可以將用戶所提供的數(shù)據(jù)送至設(shè)備的按鈕、開關(guān)、鍵盤等控件。為了使成本低、體積小，用戶I/O的能力通常有限。結(jié)果，許多日常電子設(shè)備，尤其是許多便攜型設(shè)備，由于將數(shù)據(jù)從用戶送至設(shè)備困難和沒有配備清楚地發(fā)布用戶需要的數(shù)據(jù)的措施，因此使用起來很不方便。
在理論上，可以通過較好地將經(jīng)常要相互進行數(shù)據(jù)通信的一些電子設(shè)備集成在一起來改善用戶I/O問題。例如，一個便攜型電話機可以接收傳真(fax)，但通常沒有打印出傳真的能力，也沒有與能夠打印傳真的打印機通信的能力。類似，一個尋呼機可以接收回叫電話號碼，但通常的尋呼機沒有將回叫號碼轉(zhuǎn)到能進行回叫的電話機的能力。這些和許多其他數(shù)據(jù)傳送事務(wù)需要用戶應(yīng)付。雖然已知有許多傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信或計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，然而這些傳統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)對于將一系列電子設(shè)備聯(lián)成一體集中提供大量多種服務(wù)的任務(wù)來說并不合適。
傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)要求非常復雜的準備或激活過程。這些準備和激活過程就最好的情況而言也要使形成與新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的連接和使改變連接得到許可這些工作相當麻煩。執(zhí)行準備和激活過程，至少部分是為了維護安全控制和限定網(wǎng)絡(luò)地址。通常，在獲準接入限定網(wǎng)絡(luò)地址的網(wǎng)絡(luò)表前，要求系統(tǒng)管理層的安全許可。因此，在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，許多用戶缺乏足夠的安全許可來激活和獲得他們自己希望連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的地址。
一旦執(zhí)行了準備過程，無論是由用戶還是由系統(tǒng)管理方發(fā)起的，在一個啟動節(jié)點向網(wǎng)絡(luò)提供一個要求與之連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的地址時，就形成連接。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)的準備或激活要求迫使節(jié)點在連接前就知道或獲得它希望連接的節(jié)點地址的先驗知識。用戶要很費心地通過準備過程進行連接和在連接的片刻時間內(nèi)獲得地址。要用戶這樣費心使得在用戶日常接觸的電子設(shè)備之間實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)是不實際的。
此外，傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)往往是基本設(shè)施強化的?；驹O(shè)施包括布線、服務(wù)器、基站、集線器等這些對于它們所互連的計算機而言是專為網(wǎng)絡(luò)使用設(shè)置但沒有充分得到非網(wǎng)絡(luò)利用的設(shè)備。使用強化的網(wǎng)絡(luò)部件對于在日常電子設(shè)備之間實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)來說是并不希望的，因為要耗費大量資金支持這樣的基本設(shè)施，而且也妨礙了節(jié)點的可移植性和可移動性。
用布線來互連網(wǎng)絡(luò)節(jié)點特別有礙于利用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，因為各種節(jié)點之間的連線在其中有些節(jié)點是便攜型時是不適合的。在理論上，無線通信鏈路可以解決這個布線問題。而且，傳統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)也是現(xiàn)有的。但是，傳統(tǒng)的無線通信網(wǎng)除了用無線通信鏈路代替有線線路外起不了多大作用，仍然需要為基本設(shè)備耗費大量資金，用戶在準備過程中必需非常投入。
從以下結(jié)合附圖所作的詳細說明中可以比較全面地理解本發(fā)明。在這些附圖中，相同的標號標注的是類似的部分，而

圖1為例示按本發(fā)明配置的無線對等體數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中各對等體之間相互關(guān)系的示意圖；圖2示出了一個對等體內(nèi)配置的硬件的方框圖；圖3示出了可以包括在圖2所示硬件內(nèi)的設(shè)備電路表；圖4示出了可以包括在圖2所示硬件內(nèi)的網(wǎng)關(guān)表；圖5示出了可以包括在圖2所示硬件內(nèi)的I/O設(shè)備表；
圖6示出了包括在對等體執(zhí)行的能力可尋址連接過程內(nèi)的各典型任務(wù)的流程圖；圖7示出了啟動一個準備連接的對等體發(fā)出的典型需要/能力消息的數(shù)據(jù)格式圖；圖8示出了標識在一個對等體可能出現(xiàn)的各種可能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要的典型需要表；圖9示出了標識一個對等體可以提供的各種可能的網(wǎng)絡(luò)能力的典型能力表；以及圖10示出了在一個對等體執(zhí)行的過程服務(wù)連接程序的典型流程圖。
圖1示出了按本發(fā)明配置的能力可尋址(Capabilityaddressable)、無線、對等(peer-to-peer)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)22內(nèi)各對等體P(peer)20之間的關(guān)系的示意圖。雖然圖1只示出很少幾個對等體20，但實際上全世界任何計算機或微處理器控制的電子設(shè)備都可看作一個對等體20。因此，網(wǎng)絡(luò)22支持各對等體20之間無限多的可能連接。
在這里所用的術(shù)語“對等”是指通信協(xié)議和/或能力至少有一些部分是相同的，而不是指物理尺寸、功能能力、數(shù)據(jù)處理容量或收發(fā)信機的作用范圍或功率之類的等價。通信網(wǎng)絡(luò)22的每個對等體或通信節(jié)點20可以各自建立一個個人區(qū)域網(wǎng)。例如，首先，第一和第二節(jié)點20發(fā)現(xiàn)或確定對方是一個兼容節(jié)點。然后，通過自啟動的過程，第一和第二節(jié)點20形成個人網(wǎng)。第一和第二節(jié)點20必需檢測它們是否處在相互靠近的具體范圍內(nèi)，如果是，就建立一個通信鏈路。這個鏈路可以用已知的RF、IR、光或聲技術(shù)實現(xiàn)，或者就通過人工連接實現(xiàn)。在建立了一個鏈路后，第一和第二節(jié)點20就相互交換它們的需要和能力。在需要和能力不能滿足或匹配時，第一和第二節(jié)點20之一可以選擇接至第三通信節(jié)點的通信鏈路。也就是說，包括至少兩個具有交疊通信區(qū)域的節(jié)點的通信平臺也可以包括為了形成一個通信網(wǎng)在這至少兩個節(jié)點之間交換需要和能力信息的裝置。
網(wǎng)絡(luò)22最好配置成對等的體系結(jié)構(gòu)，這樣就只要使用極少數(shù)的網(wǎng)絡(luò)專用部件，而且不需要固定的基本設(shè)施。在優(yōu)選實施例中，每個對等體20都可以啟動與其他對等體20的連接，而不需要服務(wù)器來管理這些連接。此外，各對等體20可以自由地來回移動，并不影響網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，也不需要執(zhí)行重新配置、或激活過程。
對等體20的自由移動通過利用無線通信鏈路26作為網(wǎng)絡(luò)22內(nèi)的物理支持層得到進一步的支持。在這種優(yōu)選實施例中，無線通信鏈路26是工作在較高微波頻段的RF鏈路，這樣就可以使用輕小、經(jīng)濟的全向天線。然而，也可以使用其他RF頻率、光鏈路等為熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員所知的其他無線通信鏈路?？梢岳脼槭煜け炯夹g(shù)領(lǐng)域的人員所知的各種TDMA、FDMA和/或CDMA技術(shù)。然而，網(wǎng)絡(luò)22內(nèi)的所有對等體20最好能利用這些協(xié)議進行通信，而無論它們的能力和需要如何。
圖1示出了每個對等體20周圍的檢測區(qū)28。在這種優(yōu)選實施例中，極大多數(shù)的對等體20的無線通信鏈路26都工作在足夠低的功率，使得它們的無線通信距離最好小于5米，雖然對于典型的對等體20來說，這距離可以大得多。使用這樣低功率的傳輸限制了處在不同位置而可以同享無線頻譜的各個獨立連接之間的干擾。此外，使用這樣低功率的傳輸是與將對等體20的主體部分配置成便攜型設(shè)備一致的。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員清楚，手持便攜型電子設(shè)備的共同特點是外型小、重量輕，并且內(nèi)裝自備電源，如電池。極低功率的傳輸就不致消耗多少便攜型設(shè)備內(nèi)通常使用的小電池的裕量。
雖然一個對等體20可能通過網(wǎng)絡(luò)22與大量對等體20連接，但是由于使用低功率無線通信鏈路26，因此就限制成任何時候可能與那些相當鄰近的對等體20連接。也就是說，只有在第一對等體20處在第二對等體20的檢測區(qū)28內(nèi)而第二對等體20也處于第一對等體20的檢測區(qū)28內(nèi)時才能通過網(wǎng)絡(luò)22實現(xiàn)連接。
不是指定一個網(wǎng)絡(luò)唯一地址來啟動連接，網(wǎng)絡(luò)22利用物理鄰近性和對需要和能力的評估(以后說明)來指向希望連接的對等體20。由于不用指定網(wǎng)絡(luò)唯一地址啟動連接，因此減少了在進行連接時所要求的用戶干預，而網(wǎng)絡(luò)的尋址成為可動態(tài)配置的。這種尋址方案對于用戶攜帶和日常要接觸的一些設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換是很有用的。對等體之間也可以不是直接通信，而是由第三方中繼信息。例如，對等體20″可以通過對等體20建立與對等體20的通信鏈路。在這種情況下，對等體20提供了那兩個對等體之間的中繼接口。
并不是要求所有的對等體20都是便攜型設(shè)備。圖1中所示的通信鏈路30可以包括也可以不包括一個有線鏈路，它將對等體20′接至公眾電信交換網(wǎng)(PSTN)32。通過PSTN32，對等體20′可與許多不同的遠地設(shè)備34(圖1中只示出其中一個)通信。對等體20′可以用公共電網(wǎng)(未示出)供電，因此使功率消耗最小就不再成為設(shè)計中要考慮的重要問題。雖然圖1中只示出PSTN32將一個對等體20接至遠地設(shè)備34，但為熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員所知的其他局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)等也可以將對等體20接至遠地設(shè)備34。遠地設(shè)備34可以本身就是對等體20，也可以不是。雖然網(wǎng)絡(luò)22在考慮所要連接的對等體20中用鄰近性作為一個考慮因素，但如果利用路由選擇、網(wǎng)關(guān)或中繼對等體20′，通過利用其他網(wǎng)絡(luò)可以使連接延伸很大的距離。
圖2示出了包括在一個對等體20內(nèi)的硬件的方框圖。對等體20包括一個用來支持無線通信鏈路26的天線36。天線36接至發(fā)送和接收部38。發(fā)送和接收部38與對等體20用來相互通信的協(xié)議兼容。發(fā)送和接收部38接至處理器40。處理器40與存儲器42、可選網(wǎng)關(guān)44、通信鏈路30、可選I/O部46、發(fā)送和接收單元38和可選設(shè)備電路48連接。
處理器40執(zhí)行存儲在存儲器42內(nèi)的計算機程序50。計算機程序50給定了由處理器40和對等體20執(zhí)行的各個過程。存儲器42還存儲個人化數(shù)據(jù)52和應(yīng)用數(shù)據(jù)54。個人化數(shù)據(jù)52表示對等體20的用戶或擁有者的特點，對于不同的用戶可以改變。ID碼、口令字和PIN都是個人化數(shù)據(jù)的例子，還有無線電或TV頻道的預置、語言的偏好和高速撥號的電話號碼等。應(yīng)用數(shù)據(jù)54通過執(zhí)行對等體應(yīng)用程序提供，可以隨時間而改變。傳真件、尋呼機接收的電話號碼、使用條形碼閱讀器掃描得出的數(shù)據(jù)、從拾音器或其他聲源接收到的聲音片斷都是應(yīng)用數(shù)據(jù)的例子。
在一個實施例中，本發(fā)明實現(xiàn)為一個交互性地連接一個公共網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個或多個通信節(jié)點的集成電路。這個集成電路集成有一個接收輸入數(shù)據(jù)的接收器、一個發(fā)送輸出數(shù)據(jù)的發(fā)送器和一個處理器。處理器與接收器和發(fā)送器連接，通過交互作用將一個第一公共節(jié)點接至一個第二公共節(jié)點。處理器有一個裝置，用來激活在兩個相距小于預定距離而需要和能力相互交疊的公共節(jié)點之間的通信鏈路。
圖3示出了一個非詳盡表，表中列出了可以包括在一個對等體20內(nèi)的設(shè)備電路48的一些例子。由圖2和3可見，設(shè)備電路48可以是各種日常用到的電子控制的設(shè)備，固定的或可移動的。因此，一個對等體20除了本身是一個對等體外可以是一個個人數(shù)字助理(PDA)、電視機、收音機、CD播放機、磁帶播放機、復印機、傳真機、電話機、蜂窩電話機、無繩電話機、尋呼機、電子鐘、計算機、銷售點(POS)終端、自動柜員機等電子設(shè)備。
圖4示出了可以包括在一個對等體20內(nèi)的一些網(wǎng)關(guān)44的非詳盡表。由圖2和圖4可見，網(wǎng)關(guān)44可以是為熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員所知的任何中繼、路由選擇或協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備。例如，一個對等體20除了本身是一個對等體外可以是一個將對等體20接至PSTN32(見圖1)的調(diào)制解調(diào)器。其他網(wǎng)關(guān)44可以將對等體20接至LAN或WAN。還有一些網(wǎng)關(guān)44可以將對等體20調(diào)制解調(diào)器接至衛(wèi)星、將對等體20蜂窩電話機接至PSTN32、將普通老式電話(POT)對等體20接至PSTN32。
圖5示出了可以包括在一個對等體20內(nèi)的一些I/O設(shè)備46的非詳盡表。由圖2和5可見，I/O設(shè)備46可以歸為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備兩類。輸入設(shè)備可以包括鍵盤、指點設(shè)備、光掃描器、拾音器等眾所周知的輸入設(shè)備。輸出設(shè)備可以包括打印機、監(jiān)視器、揚聲器等眾所周知的輸出設(shè)備。因此，除了是一個對等體外，一個對等體可以是一個I/O設(shè)備。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員清楚，網(wǎng)關(guān)44、I/O設(shè)備46和設(shè)備電路48并不是一些互斥類別。也就是說，許多設(shè)備可以歸入多個類別。例如，認為是一個設(shè)備的計算機可以既有I/O部也有網(wǎng)關(guān)。同樣，一個網(wǎng)關(guān)也可以起著I/O的作用。
圖6示出了包括在由一個對等體20執(zhí)行的能力可尋址連接過程56內(nèi)的各任務(wù)的流程圖。過程56由存儲在對等體20的存儲器42內(nèi)的計算機程序50(見圖2)給定，這種方式是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員眾所周知的。在這種優(yōu)選實施例中，所有對等體20執(zhí)行的是與過程56類似的過程。
過程56包括查詢?nèi)蝿?wù)58，在此期間對等體20確定是否要執(zhí)行一個準備連接。通常，任務(wù)58使一個第一對等體20可以確定是否有一個第二對等體20真正在第一對等體20附近。任務(wù)58使發(fā)送和接收部38(見圖2)監(jiān)視無線通信鏈路26(見圖1)，確定是否能接收到一個遵從網(wǎng)絡(luò)22(見圖1)所采用的協(xié)議的信號。由于各對等體20如前面所述都采用低傳輸功率，因此在檢測到一個信號時，發(fā)送這個信號的對等體20就在接收到這個信號的對等體20附近。
在任務(wù)58確定不要執(zhí)行準備連接時，查詢?nèi)蝿?wù)60確定是否已發(fā)生一個連接尋找事件。連接尋找事件使一個對等體20找到一個與另一個對等體20的連接。連接尋找事件可以用一個周期性的調(diào)度表觸發(fā)。例如，可以每隔幾秒找到一些連接。在本例中，調(diào)度表可以要求由公共電網(wǎng)供電的對等體20進行頻率較高的周期性的連接嘗試，而要求由電池供電的對等體20進行頻率較低的周期性的連接嘗試。連接尋找事件也可以在固定或隨機間隔定時器計滿定時時觸發(fā)，或者在接收到其他外界信息時觸發(fā)。所謂其他外界信息包括通過設(shè)備電路48、網(wǎng)關(guān)44或I/O部46(見圖2)得到的信息，包括用戶輸入。
如果任務(wù)60確定還沒有發(fā)生一個連接尋找事件，程序控制就返回到任務(wù)58。如果任務(wù)60確定已發(fā)生一個連接尋找事件，過程56就執(zhí)行任務(wù)62。任務(wù)62啟動一個非請求型準備連接。這個準備連接不是發(fā)給網(wǎng)絡(luò)22中任何特定對等體20，而是由進行嘗試的對等體20廣播，因此將被所有處于廣播對等體20的檢測區(qū)域28(見圖1)內(nèi)的對等體20接收。如以后要說明的那樣，這個廣播信號并不需要其他對等體20甚至是處于檢測區(qū)28內(nèi)的其他對等體20應(yīng)答。在這里，廣播對等體20不需要知道是否任何其他對等20能接收到廣播信號，而且廣播對等體20可以知道也可以不知道其他對等體20的任何具體需要或能力，只要其他對等體20足夠鄰近，就可以形成一個連接。
任務(wù)62通過廣播一個需要/能力消息64來發(fā)起一個準備連接。需要/能力消息的典型格式如圖7所示。消息64包括一個廣播消息64的對等體20的ID66、一個授權(quán)關(guān)鍵字68、一個需要規(guī)格70和一個能力規(guī)格72，還可以包括其他一些數(shù)據(jù)元。ID66最好是在網(wǎng)絡(luò)22范疇內(nèi)充分唯一的，這樣，如果準備連接成功，就可以在編址服務(wù)連接中使用這個ID。授權(quán)關(guān)鍵字68包括一個或多個可由接收對等體20在執(zhí)行鑒權(quán)過程中使用的數(shù)據(jù)代碼。需要規(guī)格70是一個列有廣播對等體20當前所遇到的各網(wǎng)絡(luò)需要的表。能力規(guī)格72是一個列有廣播對等體20可以向網(wǎng)絡(luò)22的其他對等體20提供的各網(wǎng)絡(luò)能力的表。
需要規(guī)格70可以通過參照一個需要表74確定。需要表74的典型但非詳盡的方框圖如圖8所示?？梢杂靡恍?shù)據(jù)代碼與服務(wù)請求對等體20可能要遇到的各網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需要對應(yīng)。
一個典型的需要是設(shè)備個人化需要。在設(shè)備個人化需要中，例如一個PDA可能需要個人化附近的設(shè)備。為了滿足這個需要，應(yīng)將個人化數(shù)據(jù)52(見圖2)編入一定的附近設(shè)備而不需要用戶干預。結(jié)果，每當一個特定用戶靠近這些設(shè)備時，它們將始終受到這個用戶的個人化數(shù)據(jù)的編程，而不要求用戶方采取行動，不論先前可能使用過它們的是誰。
其他典型的需要可以包括打印應(yīng)用數(shù)據(jù)54(見圖2)、顯示應(yīng)用數(shù)據(jù)54、在揚聲器發(fā)布應(yīng)用數(shù)據(jù)54、將連接性傳送至互聯(lián)網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)資源、POS交易、通過保密區(qū)域或長途電話亭等需要。
能力規(guī)格72可以通過參考一個能力表76確定。能力表76的典型但非詳盡的方框圖如圖9所示。可以用一些數(shù)據(jù)代碼與服務(wù)提供對等體20提供的各網(wǎng)絡(luò)能力對應(yīng)。例如，一個服務(wù)提供對等體20的能力是設(shè)備個人化能力。因此，一個對等體20可以是能用個人化數(shù)據(jù)52(見圖2)個人化的。其他例子包括打印、顯示、用揚聲器發(fā)布、通過互聯(lián)網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)或POS終端中繼連接和解鎖保密通路等能力。通常，潛在能力和潛在需要是兼容的。
再回到圖7，需要/能力消息64包括從表74和76(見圖8和9)中選出當前要求的代碼。雖然一個對等體20在某個時候可以有多于一個的需要或能力，但并不要求一個對等體20有多個需要或能力。此外，不要求一個對等體20既有網(wǎng)絡(luò)需要又有網(wǎng)絡(luò)能力。消息64可以用作一個需要消息，如果規(guī)定一個對等體需要與是否規(guī)定一個對等體能力無關(guān)的話；也可以用作一個能力消息，如果規(guī)定一個對等體能力與是否規(guī)定一個對等體需要無關(guān)的話。
回到圖6，在任務(wù)62廣播消息64(見圖7)后，程序控制返回到任務(wù)58。
在任務(wù)58終于檢測到由于接收到一個消息64而試圖執(zhí)行一個準備連接時，任務(wù)78就執(zhí)行一個鑒權(quán)過程。任務(wù)78利用消息64中的授權(quán)關(guān)鍵字68(見圖7)確定試圖建立一個連接的對等體20是否有權(quán)與接收對等體20連接。任務(wù)78使對等體20的擁有者可以限制通過網(wǎng)絡(luò)22接入擁有者的對等體20。任務(wù)78的鑒權(quán)過程例如可以用來將一個設(shè)備的個人化能力限制到一個小的家庭組?；蛘?，一個是有POS能力的對等體20可以在許可進行交易前先執(zhí)行一個擴展的鑒權(quán)過程。一個具有一個需要的對等體20也可以根據(jù)任務(wù)78提供的鑒權(quán)過程證明適合接受所提供的服務(wù)。
在任務(wù)78完成后，查詢?nèi)蝿?wù)80確定鑒權(quán)過程78是否核準了所嘗試的準備連接。如果鑒權(quán)未予通過，程序控制返回任務(wù)60。接收對等體20不需要回答或者確認所嘗試的準備連接。
如果鑒權(quán)通過，任務(wù)82用對等體能力評估對等體需要。也就是說，任務(wù)82使消息接收對等體將它的可用能力(如有的話)與列在所接收的非請求型需要/能力消息64(見圖7)中的任何需要加以比較和它的可用需要(如有的話)與列在消息64中的任何能力加以比較。在任務(wù)82后，查詢?nèi)蝿?wù)84處理任務(wù)82的評估結(jié)果。如果內(nèi)部沒有能力與在非請求型消息64中指示的需要匹配，而且如果內(nèi)部沒有需要與在非請求型消息64中指示的能力匹配，那么無論哪一個對等體20都不能為另一個對等體提供服務(wù)。于是，程序控制返回任務(wù)60，而接收對等體20不需要回答或確認所嘗試的準備連接。
這樣，一個對等體20在網(wǎng)絡(luò)22內(nèi)可以實現(xiàn)的大量潛在連接在范圍上就大大減少，而不需要利用網(wǎng)絡(luò)的唯一性尋址。低功率的傳輸方案就排除了網(wǎng)絡(luò)22內(nèi)大多數(shù)對等體20，使它們當時是不可連接的，因為大多數(shù)對等體20都不是離得那么近。在這少數(shù)幾個相互可以處在對方的檢測區(qū)28(見圖1)內(nèi)的對等體20中，通過任務(wù)78的鑒權(quán)過程和任務(wù)82的需要和能力評估，潛在可連接的范圍進一步受到限制。通過在服務(wù)請求對等體20與服務(wù)提供對等體之間執(zhí)行的協(xié)商過程，還可以對剩下的那些潛在連接進行剔除。
在任務(wù)84確定能力和需要呈現(xiàn)一致時，查詢?nèi)蝿?wù)86確定是否這個協(xié)商過程完成。如果協(xié)商過程沒有完成，任務(wù)88通過向它的對等體ID66(見圖7)包含在剛接收到的需要/能力消息64內(nèi)的對等體20發(fā)送一個編址的協(xié)商消息(未示出)促進協(xié)商過程，確立或繼續(xù)準備連接。這個協(xié)商消息可以具有與需要/能力消息類似的形式，但是是專門發(fā)給那個對等體20的。
在任務(wù)88執(zhí)行后，程序控制返回任務(wù)66。后繼的協(xié)商消息可以(但不是必需)被接收到。如果這樣一些后繼協(xié)商消息指示有望連接的兩個對等體20已經(jīng)完成協(xié)商，查詢?nèi)蝿?wù)90就確定協(xié)商是否成功。如果協(xié)商不成功，程序控制返回任務(wù)58，將不形成服務(wù)連接。然而，如果協(xié)商成功，就執(zhí)行一個過程服務(wù)連接過程92。在執(zhí)行過程92期間，在對等體20之間建立一個一對一的編址連接，以提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。完成服務(wù)連接后，程序控制返回任務(wù)58。
雖然沒有什么在準備連接過程期間妨礙能力可尋址連接過程56依賴用戶干預，但并不需要用戶干預。是否需要用戶干預取決于安全性、先驗知識和其他涉及對等體20的性質(zhì)的一些考慮。例如，涉及金融交易的對等體20為了保證安全通過用戶干預可能更為有利。然而，用戶擁有的設(shè)備的個人化和許多其他連接事務(wù)都不需要用戶干預。
圖10示出了過程服務(wù)連接程序92的流程圖。程序92集中例示了在支持服務(wù)連接中能在一個服務(wù)提供對等體20執(zhí)行的一些任務(wù)。不是所有的對等體20都必需能執(zhí)行圖10所示的所有任務(wù)。同樣，許多對等體20可以包括其他一些適合各自性質(zhì)的任務(wù)。
程序92執(zhí)行任務(wù)94，通過所建立的服務(wù)連接為網(wǎng)絡(luò)22的服務(wù)接受對等體20提供網(wǎng)絡(luò)中繼、路由器或網(wǎng)關(guān)能力。在執(zhí)行任務(wù)94期間，服務(wù)提供對等體20對所連接的對等體20和遠地設(shè)備34(見圖1)之間的數(shù)據(jù)通信進行中繼。任務(wù)94完成后，流程返回過程56(見圖6)。任務(wù)94可以用來將服務(wù)連接延伸到互聯(lián)網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)。
程序92執(zhí)行任務(wù)96和98，通過所建立的服務(wù)連接為網(wǎng)絡(luò)22的服務(wù)接受對等體20提供用戶輸入能力。在執(zhí)行任務(wù)96期間，服務(wù)提供對等體20收集來自它的I/O部46(見圖2)的用戶輸入數(shù)據(jù)。在執(zhí)行任務(wù)98期間，服務(wù)提供對等體20將收集的用戶輸入數(shù)據(jù)發(fā)送給所連接的服務(wù)接受對等體20。任務(wù)98完成后，流程返回。任務(wù)96和98可以用來根據(jù)PDA或其他可以增強用戶輸入能力的設(shè)備對設(shè)備進行控制和編程。
程序92執(zhí)行任務(wù)100，通過所建立的服務(wù)連接為網(wǎng)絡(luò)22的服務(wù)接受對等體20提供用戶輸出能力。在執(zhí)行任務(wù)100期間，服務(wù)提供對等體20通過服務(wù)連接接收服務(wù)接受對等體20產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，在它的I/O部46(見圖2)內(nèi)的輸出設(shè)備發(fā)布。數(shù)據(jù)可以用聽覺或視覺或其他可被人們感覺的形式發(fā)布。任務(wù)100完成后，流程返回。任務(wù)100可以用來在非便攜型的發(fā)布設(shè)備發(fā)布收集在便攜型對等體20內(nèi)的數(shù)據(jù)?；蛘?，任務(wù)100可以用來在便攜型的發(fā)布設(shè)備發(fā)布I/O能力有限的固定設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
程序92執(zhí)行控制設(shè)備過程102，支持對設(shè)備的控制。過程102的任務(wù)104、106和108用來以個人化數(shù)據(jù)52(見圖2)對設(shè)備對等體20進行編程。在執(zhí)行任務(wù)104期間，服務(wù)提供對等體20利用服務(wù)連接得到來自所連接的服務(wù)接受對等體20的個人化數(shù)據(jù)52。然后，任務(wù)106將網(wǎng)絡(luò)可兼容的個人化數(shù)據(jù)52轉(zhuǎn)換成適合需用個人化數(shù)據(jù)52編程的具體設(shè)備的格式。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員清楚，不是從服務(wù)接受對等體20得到的所有個人化數(shù)據(jù)對所有設(shè)備都適用的。因此，任務(wù)106可以盡量使個人化數(shù)據(jù)52適合具體的設(shè)備。任務(wù)106完成后，任務(wù)108使設(shè)備受到經(jīng)轉(zhuǎn)換的個人化數(shù)據(jù)52的編程。任務(wù)108完成后，流程返回。
執(zhí)行過程102的任務(wù)110、112、114和116使用戶可以方便地控制設(shè)備。這些任務(wù)可以在例如具有顯示器和用戶輸入能力超過通常設(shè)備的用戶I/O能力的PDA上執(zhí)行。在這種情況下，設(shè)備是一個服務(wù)接受對等體20，而PDA是一個服務(wù)提供對等體20。在執(zhí)行任務(wù)110期間，服務(wù)接受對等體20將設(shè)備控制計算機程序利用服務(wù)連接上載到所連接的服務(wù)提供對等體。然后，在執(zhí)行任務(wù)112期間，服務(wù)提供對等體20執(zhí)行剛上載的計算機程序。任務(wù)112使服務(wù)提供對等體20具體配置成為具體受控設(shè)備提供一個所要求的用戶接口。然后，在執(zhí)行任務(wù)114期間，在服務(wù)接受對等體20通過服務(wù)連接接收控制數(shù)據(jù)。源自用戶輸入的控制數(shù)據(jù)通過在服務(wù)提供對等體20上執(zhí)行控制計算機程序提供。在執(zhí)行任務(wù)114后，任務(wù)116按照在任務(wù)114接收到的控制數(shù)據(jù)對目標設(shè)備進行控制。
總之，本發(fā)明提供了一種經(jīng)改善的能力可尋址網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)方法。這種網(wǎng)絡(luò)適合互連多個日常電子設(shè)備，包括提供大量多種服務(wù)的移動和便攜型設(shè)備。在這種網(wǎng)絡(luò)中不需要執(zhí)行以前的激活或準備過程，因為沒有網(wǎng)絡(luò)專用準備為了進行連接需要網(wǎng)絡(luò)地址。雖然建立連接不需要設(shè)備地址，但是在能建立有意義的通信和交換信息前，所連接的對等體必需知道設(shè)備名稱。在這種情況下，設(shè)備或?qū)Φ润w名稱就是一個使一個設(shè)備或?qū)Φ润w20可以唯一地與任何其他設(shè)備或?qū)Φ润w20區(qū)別的唯一標識符。因此，通常只需要相當少的用戶干預就能連接對等體，而對等體可以與新的對等體進行連接。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的尋址是可動態(tài)配置的，因為網(wǎng)絡(luò)連接是根據(jù)鄰近性以及需要和能力評估形成的，而不是根據(jù)整個網(wǎng)絡(luò)范圍的唯一地址編碼。
以上對本發(fā)明的優(yōu)選實施例作了詳細說明，但對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員來說很容易理解可以根據(jù)本發(fā)明的精神對這些實施例進行種種修改，因此所有這些都應(yīng)列入所附權(quán)利要求給出的本發(fā)明的專利保護范圍。
權(quán)利要求
1．一種在能力可尋址的對等數(shù)據(jù)通信網(wǎng)內(nèi)建立網(wǎng)絡(luò)連接的方法，所述方法包括下列步驟啟動一個所述網(wǎng)絡(luò)的第一和第二對等體之間的準備連接；評估所述兩個對等體的需要和能力；以及根據(jù)所述評估步驟有選擇地處理一個服務(wù)連接。
2．一種如在權(quán)利要求1中所提出的方法，其中所述準備連接和所述服務(wù)連接都是在一個無線通信鏈路上形成的。
3．一種如在權(quán)利要求1中所提出的方法，其中所述啟動步驟包括在所述第一和第二對等體中的一個對等體檢測另一個對等體的物理位置鄰近性的步驟。
4．一種如在權(quán)利要求1中所提出的方法，其中所述方法還包括建立分別包圍所述第一和第二對等體的第一和第二檢測區(qū)的步驟；以及所述啟動步驟包括檢測所述第一對等體是否物理上處于所述第二檢測區(qū)內(nèi)而所述第二對等體是否物理上處于所述第一檢測區(qū)內(nèi)的步驟。
5．一種如在權(quán)利要求1中所提出的方法，其中所述啟動步驟包括從所述第一對等體廣播一個非請求型需要消息的步驟，所述需要消息標識所述第一對等體和規(guī)定一個所述第一對等體需要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；以及在所述第二對等體執(zhí)行所述評估步驟。
6．一種如在權(quán)利要求1中所提出的方法，所述方法還包括執(zhí)行一個鑒權(quán)過程的步驟，用來確定所述第一對等體是否有權(quán)接受一個由所述第二對等體提供的網(wǎng)絡(luò)能力。
7．一種如在權(quán)利要求1中所提出的方法，其中所述方法還包括利用所述服務(wù)連接向所述第一對等體提供一個通過所述第二對等體可得到的網(wǎng)絡(luò)能力的步驟；以及所述網(wǎng)絡(luò)能力包括在所述第二對等體對在所述第一對等體和一個與所述第二對等體數(shù)據(jù)通信的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信進行中繼。
8．一種對一個在能力可尋址的對等數(shù)據(jù)通信網(wǎng)內(nèi)的目標對等體節(jié)點進行操作的方法，所述方法包括下列步驟a)識別與在所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)工作的其他對等體節(jié)點的物理位置的鄰近性；b)在所述目標對等體節(jié)點識別一個表明服務(wù)需要的事件；c)在識別出所述事件和確定所述其他節(jié)點中有一個是鄰近的節(jié)點時，在所述目標對等體節(jié)點和所述其他節(jié)點中的所述這個節(jié)點之間建立一個準備連接；d)接收描述所述其他節(jié)點中的所述這個節(jié)點提供的網(wǎng)絡(luò)能力的信息；以及e)在所述能力信息指示一個與所述需要一致的能力時，在所述目標對等體節(jié)點和所述其他節(jié)點中的所述這個節(jié)點之間形成一個服務(wù)連接。
9．一種對能力可尋址的對等數(shù)據(jù)通信網(wǎng)進行操作的方法，所述方法包括下列步驟a)在一個服務(wù)請求對等體和一個服務(wù)提供對等體中的一個第一對等體檢測所述服務(wù)請求對等體和所述服務(wù)提供對等體中的一個第二對等體的物理位置鄰近性；b)在所述服務(wù)請求對等體和所述服務(wù)提供對等體之一確定是否存在一個對一個服務(wù)連接的需要；c)如果所述確定步驟確定有所述需要，在所述服務(wù)請求對等體和所述服務(wù)提供對等體之間建立一個準備無線連接；d)將描述所述服務(wù)請求對等體的授權(quán)信息發(fā)給所述服務(wù)提供對等體；e)根據(jù)所述授權(quán)信息確定是否在所述服務(wù)請求對等體和所述服務(wù)提供對等體之間形成一個無線服務(wù)連接；f)將描述所述服務(wù)提供對等體的能力信息發(fā)給所述服務(wù)請求對等體；以及g)根據(jù)所述能力信息確定是否在所述服務(wù)請求對等體和所述服務(wù)提供對等體之間形成所述無線服務(wù)連接。
10．一種如在權(quán)利要求9中所提出的方法，所述方法還包括下列步驟在所述步驟e)確定所述服務(wù)請求對等體是授權(quán)的并且在所述步驟g)確定所述服務(wù)提供對等體具有一個與在所述步驟b)確定的所述需要一致的能力時形成所述服務(wù)連接；以及利用所述服務(wù)連接提供所述能力。
11．一種如在權(quán)利要求10中所提出的方法，其中所述提供步驟包括在所述服務(wù)提供對等體中繼所述服務(wù)請求對等體和一個與所述服務(wù)提供對等體進行數(shù)據(jù)通信的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信的步驟。
12．一種如在權(quán)利要求10中所提出的方法，其中所述提供步驟包括下列步驟在所述服務(wù)提供對等體和所述服務(wù)請求對等體中的所述第一對等體產(chǎn)生用戶輸出數(shù)據(jù)；以及向所述服務(wù)提供對等體和所述服務(wù)請求對等體中的所述第二對等體發(fā)布所述用戶輸出數(shù)據(jù)。
13．一種在一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過交互作用將一個設(shè)備與另一個設(shè)備連接起來的設(shè)備，所述設(shè)備包括一個接收輸入數(shù)據(jù)的接收器；一個發(fā)送輸出數(shù)據(jù)的發(fā)送器；以及一個通過交互作用將所述一個設(shè)備與所述另一個設(shè)備連接起來的交互連接裝置，所述交互連接裝置與所述接收器和所述發(fā)送器連接，以實現(xiàn)它們之間的數(shù)據(jù)通信，所述交互連接裝置用來啟動一個在所述網(wǎng)絡(luò)的所述一個設(shè)備和所述另一個設(shè)備之間的準備連接；評估所述一個設(shè)備和所述另一個設(shè)備的需要和能力；以及根據(jù)所述評估步驟有選擇地處理一個服務(wù)連接。
14．一種如在權(quán)利要求13中所提出的設(shè)備，其中所述交互連接裝置還包括建立分別包圍所述一個設(shè)備和所述另一個設(shè)備的第一和第二檢測區(qū)的裝置；所述啟動一個在所述網(wǎng)絡(luò)的所述一個設(shè)備和所述另一個設(shè)備之間的準備連接包括檢測所述一個設(shè)備是否處在所述第二檢測區(qū)內(nèi)而所述另一個設(shè)備是否處在所述第一檢測區(qū)內(nèi)的裝置；以及所述第一和第二檢測區(qū)各自限定了一個基本上大于5米的無線通信范圍。
15．一個包括多個節(jié)點的通信平臺，所述平臺包括至少兩個具有交疊通信區(qū)域的節(jié)點，以及交換所述至少兩個節(jié)點之間的需要和能力信息的裝置，用來形成一個通信網(wǎng)。
16．一種建立個人區(qū)域網(wǎng)的通信網(wǎng)方法，所述方法包括下列步驟由一個第一通信節(jié)點發(fā)現(xiàn)一個與它兼容的第二通信節(jié)點；以及由所述第一和第二通信節(jié)點自動形成所述個人區(qū)域網(wǎng)。
17．一種如在權(quán)利要求16中所提出的通信網(wǎng)方法，其中所述自動形成的步驟包括在所述第一和第二通信節(jié)點之一確定所述第一和第二通信節(jié)點處在一個特定鄰近范圍以內(nèi)時在所述第一和第二通信節(jié)點之間建立一個通信鏈路的步驟。
18．一種如在權(quán)利要求17中所提出的通信網(wǎng)方法，其中所述建立的步驟包括建立一個RF鏈路的步驟。
19．一種如在權(quán)利要求17中所提出的通信網(wǎng)方法，其中所述建立的步驟包括建立一個IR鏈路的步驟。
20．一種通信網(wǎng)，所述通信網(wǎng)包括一個由一個第一節(jié)點檢測存在一個與它鄰近的第二節(jié)點的裝置；一個在所述第一和第二節(jié)點控制下在所述第一和第二節(jié)點之間自動建立的通信鏈路；以及一個由所述第一節(jié)點確定所述第一和第二節(jié)點是否兼容的裝置。
21．一種如在權(quán)利要求20中所提出的通信網(wǎng)，其中還包括一個在所述第一和第二節(jié)點不兼容時將所述通信鏈路轉(zhuǎn)接到一個第三節(jié)點的裝置。
22．一種通過交互作用連接通信網(wǎng)內(nèi)的一個或多個通信節(jié)點的集成電路，所述集成電路集成有一個接收輸入數(shù)據(jù)的接收器；一個發(fā)送輸出數(shù)據(jù)的發(fā)送器；以及一個與所述接收器和所述發(fā)送器連接、用來通過交互作用將一個第一公共節(jié)點和一個第二公共節(jié)點連接起來的處理器，所述處理器包括一個在所述第一和第二公共節(jié)點相距小于預定距離、所述第一和第二公共節(jié)點的需要和能力交疊時激活一個在所述第一和第二公共節(jié)點之間的通信鏈路的裝置。
23．一種通信網(wǎng)方法，所述方法包括下列步驟由一個第一通信節(jié)點發(fā)現(xiàn)一個與它兼容的第二通信節(jié)點；以及由所述第一和第二通信節(jié)點自動形成所述通信網(wǎng)而不需要基礎(chǔ)設(shè)施。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種無線、對等的能力可尋址網(wǎng)絡(luò)(22)。這種網(wǎng)絡(luò)(22)可以容納任何數(shù)量的對等體(20)。網(wǎng)絡(luò)的連接根據(jù)對等體(20)之間的鄰近性和對需要和能力的評估(82)。這種網(wǎng)絡(luò)(22)支持三種服務(wù)能力服務(wù)請求、服務(wù)提供和服務(wù)中繼。無線通信以低功率進行，以便為許多對等體分別形成半徑小于5米的檢測區(qū)(28)。
文檔編號H04L12/56GK1238088SQ9719975
公開日1999年12月8日 申請日期1997年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月15日
發(fā)明者羅納德·W·博格斯塔爾, 杰弗里·馬丁·哈里斯, 歐內(nèi)斯特·厄爾·伍德沃德, 戴維·G·利帕 申請人:摩托羅拉公司