利用所配置的传输定向性进行通信的装置、系统和方法

专利名称：利用所配置的传输定向性进行通信的装置、系统和方法
技术领域：
本发明涉及利用所配置的传输定向性进行通信的装置、系统和方法。
背景技术：
移动个人和手持式装置的激增以及它们的能力的显著提高已导致许多新类型的 用途和连接的快速发展，例如对等(P2P)网络。与其中客户站(STA)连接到专用接入点(AP) 或基站(BS)的传统Wi-Fi或蜂窝应用相比，P2P网络的特征在于它们的“专门(ad-hoc)，， 性，其中任何STA可连接到其它STA，而无需专用AP/BS。P2P网络已经推进了各种新应用， 例如无线显示、sync&go、无线计算(包括无线USB和PCIe)以及许多其它应用。启用P2P联网的一些关键特征包括装置发现、认证(供应)和组形成。为了解决 这些问题，Wi-Fi联盟(WFA)在现有Wi-Fi规范(例如，2. 4吉赫兹和5吉赫兹频段)之上 为P2P组操作模式建立了 “P2P组”规范。为了启用装置发现，WFA P2P规范依赖根据给定规范(例如，802. 11规范)可用的 探测请求/响应帧。例如，STA A可广播探测请求(Probe Request)帧以搜索它的广播范 围内的任何其它STA。如果STAB接收到来自STA A的探测请求，则STA B可发送回寻址到 STA A的单播探测响应(Probe Response)帧。一旦接收到探测响应，STA A便可向STA B 发送回确认帧(ACK)以确认接收到探测响应帧。由于STA A和STA B可在不同时间调谐至不同的社会信道，所以WFA P2P规范例如 规定，使用2. 4吉赫兹频段中的信道1、6和11作为用于P2P发现的社会信道。换句话说， 试图执行P2P发现的STA将把探测请求和探测响应过程仅仅局限于几个社会信道，从而减 少总的装置发现时间。但是，当运用于例如60吉赫兹频段中的更高频率的通信频段时，WFA P2P规范中 的P2P发现过程变得低效。由于在例如60吉赫兹频段中的更高频带的通信是定向的，并且 STA能够支持N个方向(例如，多达64个方向)，所以每个探测请求/响应帧的传输必须执 行高达N次。这个过程具有几个缺点。首先，每个探测请求/响应帧传输的有效数据速率可能会大大减小至例如小于 IMbps (这在频谱利用率方面效率很低)，可能会形成不必要的干扰，并且可能会大大增加 发现时间。其次，探测响应帧要求，接收STA要在接收到探测响应帧之后短时间内(例如，在 预定义的短帧间间隔(“SIFS”)之后)以ACK帧做出应答。有两种现有的方法来处理ACK 响应。根据一种方法，只有在传送器完成所有N个探测响应帧传输之后才传送ACK。除了 它的效率较低之外，这种方法会造成安全威胁，因为它允许黑客具有远长于典型SIFS的多 得多的时间来创建和传送可“假冒，，接收站的ACK帧。根据另一种方法，在传送每个探测响应之后，STA B等待SIFS周期以接收来自STA A的ACK。如果STA B没有接收到来自STA A的ACK，则STA B沿另一个方向传送探测响应，并且重复该过程，直到STA B接收到ACK。这种方法可减少发现所需的平均传输次数；但是， 由于存在SIFS开销，所以平均的和最坏情况的发现时间甚至比沿所有N个方向的顺序传输 的发现时间还要长。通过在诸如60吉赫兹频段的高频带内发送探测信号来检测附近的装置并启动通 信可包括STA向不同的方向重复传送探测请求(又称为“扫掠(swiping)”)直到检测 到 第二 STA。为了传送尽可能多的信息，从而避免冗余的额外传输，可能优选的是传送长探测。 但是，如果STA传送长探测，例如携带大量数据的探测，则发现时间可能会过于冗长。

发明内容
本发明涉及一种无线通信装置，包括无线通信单元，用于基于一个或多个信标检测另一个无线通信装置，基于所述一 个或多个信标配置定向无线传输方案以与所述另一个无线通信装置通信，并利用所述定向 无线传输方案与所述另一个无线通信装置建立无线通信链路。本发明涉及一种方法，包括基于一个或多个信标检测无线通信装置；配置涉及与所述无线通信装置通信的定向无线传输方案；以及利用所述定向无线传输方案与所述无线通信装置建立定向无线通信链路。本发明涉及一种系统，包括至少一个无线通信装置，包括一个或多个天线，用于传送和接收信号；以及无线通信单元，用于检测另一个无线通信装置，配置涉及与所述另一个无线通信 装置通信的所述一个或多个天线的定向无线传输方案，并利用所述定向无线传输方案与所 述另一个无线通信装置建立无线通信链路。本发明涉及一种包括存储介质的产品，在所述存储介质上存储有指令，所述指令 在由机器执行时导致基于一个或多个信标检测无线通信装置；配置涉及与所述无线通信装置通信的定向无线传输方案；以及利用所述定向无线传输方案与所述无线通信装置建立定向无线通信链路。


为了简单且清楚地说明，图中示出的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚地呈 现，一些元件的尺寸可能相对于其它元件有所夸大。此外，图中可重复使用附图标记以指示 对应或类似的元件。以下列出各图。图1是根据一些论证性(demonstrative)实施例的系统的示意性框示。图2是根据一些论证性实施例的示范性信标帧的示意性图示。图3是根据一些论证性实施例用于建立定向无线通信的方法的示意性流程
7J\ ο图4是根据一些论证性实施例的制品的示意性图示。
具体实施例方式在以下详细描述中，阐述了众多具体细节以便充分理解一些实施例。但是，本领域 技术人员将了解，没有这些具体细节也可实现一些实施例。在其它情况下，没有详细描述公 知的方法、过程、组件、单元和/或电路，以免使本论述晦涩难懂。本文利用诸如“处理”、“计算”、“演算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”等术语的论
述可指操纵表示为计算机的寄存器和/或存储器内的物理(如电子)量的数据和/或将这 些数据变换为类似地表示为计算机的寄存器和/或存储器或其它可存储用于执行操作和/ 或过程的指令的信息存储介质内的物理量的其它数据的计算机、计算平台、计算系统或其 它电子计算装置的操作和/或过程。一些实施例可结合各种装置和系统一起使用，这些装置和系统可以是例如个人 计算机(PC)，桌面型计算机，移动计算机，膝上型计算机，笔记本型计算机，平板计算机，服 务器计算机，手持式计算机，手持式装置，个人数字助理(PDA)装置，手持式PDA装置，板上 装置，板外装置，混合装置，车辆装置，非车辆装置，移动或便携式装置，消费型装置，非移 动或非便携式装置，无线通信站，无线通信装置，无线接入点(AP)，有线或无线路由器，有 线或无线调制解调器，视频装置，音频装置，音频-视频(A/V)装置，机顶盒(STB)、蓝光光 盘(BD)播放器，BD记录器，数字视频盘(DVD)播放器，高清晰(HD)DVD播放器，DVD记录 器，HD DVD记录器，个人视频记录器(PVR)，广播HD接收器，视频源，音频源，视频接收装 置(video sink)，音频接收装置，立体声调谐器，广播无线电接收器，平板显示器，个人媒 体播放器(PMP)，数字视频照相机(DVC)，数字音频播放器，扬声器，音频接收器，音频放大 器，游戏装置，数据源 ，数据接收装置，数字静态照相机(DSC)，有线或无线网络，无线区域网 络，无线视域网(WVAN)，局域网(LAN)，无线LAN (WLAN)，个域网(PAN)，无线PAN (WPAN)，根 据现有IEEE802. IKIEEE 802. 11-1999 无线LAN媒体接入控制(MAC)和物理层(PHY)规 范),802. Ila,802. lib,802. Ilg,802. llh、802. llj、802. 11η、802· 16,802. 16d、802. 16e、 802. 16f标准("IEEE 802标准”)和/或其未来版本和/或衍生版本(包括802. Ilad)操 作的装置和/或网络，根据现有无线千兆联盟(WGA)和/或WirelessHD 规范和/或其未来 版本和/或衍生版本操作的装置和/或网络，作为上述网络的一部分的单元和/或装置，单 向和/或双向无线电通信系统，蜂窝无线电话通信系统，蜂窝电话，无线电话，个人通信系 统(PCS)装置，包含无线通信装置的PDA装置，移动或便携式全球定位系统(GPS)装置，包 含GPS接收器或收发器或芯片的装置，包含RFID元件或芯片的装置，多输入多输出(MIMO) 收发器或装置，单输入多输出(SIMO)收发器或装置，多输入单输出(MISO)收发器或装置， 具有一个或多个内部天线和/或外部天线的装置，数字视频广播(DVB)装置或系统，多标准 无线电装置或系统，有线或无线手持式装置(例如BlackBenr、Palm Treo)，无线应用协议 (WAP)装置等。一些实施例可结合一种或多种类型的无线通信信号和/或系统一起使用，这 些无线通信信号和/或系统可以是例如射频(RF)，红外(IR)，频分复用(FDM)，正交 FDM(OFDM)，时分复用(TDM)，时分多址(TDMA)，扩展型TDMA (E-TDMA)，通用分组无线电业务 (GPRS)，扩展型 GPRS，码分多址(CDMA)，宽带 CDMA (WCDMA)，CDMA 2000,单载波 CDMA，多载 波CDMA，多载波调制(MDM)，离散多音(DMT)，蓝牙全球定位系统(GPS)，Wi-Fi, Wi-Max, ZigBee ,超宽带(UWB)，全球移动通信系统(GSM)，2G，2. 5G，3G，3. 5G，GSM增强数据速率演进(EDGE)等。其它实施例可在各种其它装置、系统和/或网络中使用。 本文所用的术语“无线装置”包括例如能够进行无线通信的装置，能够进行无线 通信的通信装置，能够进行无线通信的通信站，能够进行无线通信的便携式或非便携式装 置等。在一些论证性实施例中，无线装置可以是或者可以包括与计算机集成在一起的外围 设备、或附连到计算机的外围设备。在一些论证性实施例中，术语“无线装置”可以可选地 包括无线服务。本文所用的术语“扫掠”或“扫掠模式”包括例如从无线装置沿多个方向重复传 送信号，以便例如发现或检测在传送装置的通信范围内的其它无线装置。扫掠可包括例如 沿不同方向传送通信信号；以及等待来自传输范围内的通信装置的响应。“全向扫掠”可包 括例如按顺序沿给定方向集合中的所有方向传送信号，以便例如覆盖装置的传输范围内 的基本上连续的区域；以及在完成所有传输之后，等待来自可能已经接收到这些信号的一 个或多个装置的响应。“选择性扫掠”可包括按顺序沿不同方向传送信号；以及在每次传 输之后等待响应。在这种模式中，如果在每次传输之后的预定时间间隔内没有接收到响应， 则传送装置继续沿另一方向传送，依此类推，直到从一个或多个装置接收到响应为止。一旦 接收到响应，选择性扫掠过程便可结束。本文所用的术语“信标”可包括出于检测或通知装置的所在之处的目的(例如，出 于装置发现的目的)而传送的任何类型的通信分组。可例如多次传送信标，并且每次传送 的信标可包括一个或多个帧。每个信标帧可包括足以启动发现其它通信装置的信息。本文所用的术语“随机”可包括例如随机、伪随机、不可预测和/或杂乱。本文所 用的术语“随机”可涉及例如如下情况的一个或多个项或数字缺乏顺序；看起来像是缺乏 模式；缺乏可预测性；看起来像是缺乏可预测性；缺乏明确模式；杂乱或看起来杂乱；由其 输出不遵循可描述模式或确定性模式的过程生成或产生；不遵循确定性规则；看起来不遵 循确定性规则；看起来混乱或紊乱；等等。一些论证性实施例可结合合适的有限范围或短程无线通信网络(例如，无线区域 网络、“微微网”、WPAN、WVAN、无线局域网等)使用。现在参考图1，该图示意性地示出根据一些论证性实施例的系统100的框图。在一些论证性实施例中，系统100的一个或多个装置能够通过诸如无线电信道、 IR信道、RF信道、无线保真(WiFi)信道等一个或多个合适的无线通信链路传送内容、数据、 信息和/或信号。系统100的一个或多个装置可选地能够通过任何合适的有线通信链路进 行通信。如图1所示，在一些论证性实施例中，系统100可包括彼此无线通信以传送数据的 两个或两个以上装置。在一些论证性实施例中，系统100可包括无线通信装置106和/或102，这两个装 置或其中任一装置可包括能够从/向系统100的一个或多个其它装置(例如，装置102)接 收和/或传送无线通信信号的无线通信单元，例如装置106的单元108。在一些论证性实施例中，无线通信装置106和/或102可包括例如PC，桌面型计 算机，移动计算机，膝上型计算机，笔记本型计算机，平板计算机，服务器计算机，手持式计 算机，手持式装置，PDA装置，手持式PDA装置，板上装置，板外装置，混合装置(例如，蜂窝 电话功能性与PDA装置功能性的组合)，消费型装置，车辆装置，非车辆装置，移动或便携式装置，非移动或非便携式装置，蜂窝电话，PCS装置，包含无线通信装置的PDA装置，移动 或便携式GPS装置，DVB装置，相对较小的计算装置，非桌面型计算机，“Carry Small Live Large (轻装上阵，畅享生活)”(CSLL)装置，超移动装置(UMD)，超移动PC(UMPC)，移动互联 网装置(MID)/‘Origami”装置或计算装置，支持动态组成计算(DCC)的装置，上下文感知装 置，视频装置，音频装置，A/V装置，STB, BD播放器，BD记录器，DVD播放器，HD DVD播放器， DVD记录器，HD DVD记录器，PVR，广播HD接收器，视频源，音频源，视频接收装置，音频接收 装置，立体声调谐器，广播无线电接收器，平板显示器，PMP, DVC，数字音频播放器，扬声器， 音频接收器，游戏装置，音频放大器，数据源，数据接收装置，DSC，媒体播放器，智能电话，电 视，音乐播放器等。在一些论证性实施例中，装置106和/或102可包括例如一个或多个处理器120、 输入单元112、输出单元114、存储器单元118、存储单元116和随机数生成器122。装置106 可以可选地包括其它合适的硬件组件和/或软件组件。在一些论证性实施例中，装置106 的一些或所有组件可封闭在共同的外壳或封装中，并且可利用一个或多个有线或无线链路 进行互连或者在操作上相关联。在其它实施例中，装置106的组件可分布在多个或单独的 装置或位置中。处理器120包括例如中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、一个或多个 处理器核、单核处理器、双核处理器、多核处理器、微处理器、主处理器、控制器、多个处理 器或控制器、芯片、微芯片、一个或多个电路、电路系统、逻辑单元、集成电路(IC)、专用 IC(ASIC)或任何其它合适的多用途或专用处理器或控制器。处理器120执行例如装置106 的操作系统(OS)的和/或一个或多个合适应用的指令。输入单元112包括例如键盘、小键盘、鼠标、触摸板、跟踪球、手写笔、麦克风或任 何其它合适的指向装置或输入装置。输出单元114包括例如监视器、屏幕、平板显示器、阴 极射线管(CRT)显示器、液晶显示器(LCD)、LED显示器、等离子体显示单元、一个或多个音 频扬声器或耳机、或其它合适的输出装置。存储器单元118包括例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态 RAM(DRAM)、同步DRAM (SDRAM)、闪速存储器、易失性存储器、非易失性存储器、高速缓存存储 器、缓冲器、短期存储器单元、长期存储器单元或其它合适的存储器单元。存储单元116包 括例如硬盘驱动器、软盘驱动器、致密盘(⑶)驱动器、⑶-ROM驱动器、DVD驱动器或其它合 适的可移动或不可移动存储单元。存储器单元118和/或存储单元116可例如存储供装置 106处理的数据。随机数生成器122可包括能够生成缺乏任何模式(即，看起来随机)以用于使通 信分组的传输之间的时间周期随机化的数字或符号序列的任何计算或物理单元。在一些论证性实施例中，无线通信单元108包括例如能够发送和/或接收无线通 信信号、RF信号、帧、块、传输流、分组、消息、特定数据项和/或任何其它类型的通信数据的 一个或多个无线传送器、接收器和/或收发器或者可以是它们的一部分。例如，无线通信单 元108可包括或者可实现为诸如无线网络接口卡(NIC)等任何合适的无线通信装置的一部 分。无线通信单元108可包括一个或多个天线110或者可与一个或多个天线110相关 联。天线110可包括例如内部和/或外部RF天线、偶极天线、单极天线、全向天线、波束转换天线、相控阵天线、端馈天线、圆极化天线、微带天线、分集天线、或其它类型的适于传送和/ 或接收无线通信信号、块、帧、传输流、分组、消息和/或数据的天线。在一些论证性实施例中，装置106能够与一个或多个无线通信装置(例如，装置 102)建立定向无线通信链路，然后将任何大小的探测请求传送到这一个或多个无线通信装 置，例如如下文所详细描述。在一些论证性实施例中，装置106的无线通信单元108能够传送和/或接收发现 信号(例如，信标)以检测其它无线通信装置。根据一些实施例，无线通信单元108可沿多 个方向传送一个或多个信标以便启动与另一个无线通信装置(例如，装置102)的通信，如 下文所述。在一些论证性实施例中，无线通信单元108能够接收由其它无线通信装置(例如， 装置102)发送的信标，并可根据所接收的信标(本文中又称为标识信标)检测这个(或这 些)其它无线通信装置，例如如下文所说明。在一些实施例中，单元108从其它通信装置 (例如，从装置102)接收的信标由这个(或这些)其它装置响应从单元108发送的检测信 标进行传送。在其它实施例中，单元108可基于由这个(或这些)其它通信装置独立传送 的信标检测这个(或这些)其它装置。根据一些实施例，由装置102传送的信标可包括扇 区扫掠帧。在一些实施例中，扇区扫掠帧可按扫掠模式传送，例如如上所述。扇区扫掠帧可 包括使得其它装置(例如，装置106)能够如下所说明地那样将它的天线方向图(antenna pattern)配置成与装置102定向通信的信息。在一些论证性实施例中，在如上和如下所述通过例如接收或交换信标而检测装置 102之后，无线通信单元108可继续通过例如将其中一个或多个天线110配置成沿装置102 的方向有效传送和/或接收信号来配置用于与装置102进行通信的定向无线传输方案。装 置106可通过利用例如如下文所说明的波束形成技术来配置这一个或多个天线110。例如， 一旦从装置102接收到这一个或多个信标，无线通信单元108可基于从装置102接收的信 标中所包含的信息来标识装置102的方向，并且可以如下文所描述地那样对装置102做出 应答。在一些论证性实施例中，装置106和/或装置102可利用本领域中已知的任何波 束形成协议来配置它们的相应天线，例如通过选择合适的扇区用于通信和/或通过对相控 阵天线的不同天线元件设置合适的相位。在一些论证性实施例中，装置106可按扫掠模式进行操作，例如，装置106可传送 使得装置102能够标识装置106的方向并将它的天线方向图配置成与装置106定向通信的 扇区扫掠帧。根据这些实施例中的一些实施例，在装置102从装置106接收扇区扫掠帧之 后，装置102和106均可具有足以确定它们的相应方向并配置适合装置102与106之间的 定向通信的定向天线方向图的信息。在一些论证性实施例中，在基于信标中所包含的天线扇区和/或方向信息标识装 置102的方向之后，但在装置106与102之间完全建立通信链路之前，无线通信单元108可 运用例如本领域中已知的波束形成技术来配置适合与装置102通信的定向无线传输方案。 此后，在装置102与106之间建立无线通信链路的过程可按定向传输模式继续进行。这与 现有技术装置相反，在现有技术装置中，在无线装置之间建立无线通信链路的整个过程按 扫掠或全向传输模式执行，从而通过例如沿不同方向传送一系列冗长探测请求而多次传送大量数据，直到获得通信链路。在一些论证性实施例中，一旦配置了定向传输方案，无线通信单元108便可利用 定向无线传输方案在装置106与102之间建立无线通信链路，例如如下文所详细描述。例 如，根据一些论证性实施例，在单元108配置了适合与装置102通信的定向传输方案之后， 单元108可利用定向无线传输方案继续将探测请求定向传送到装置102，和/或装置102可 将探测响应或其它标识信号传送到装置106。除了使用定向无线传输方案之外，利用例如探 测请求和探测响应建立无线通信链路可根据本领域中已知的协议来执行。现在参考图2，该图示意性地示出根据一些论证性实施例的示范性信标帧。在一些论证性实施例中，信标帧200包括帧控制字段202、持续时间字段204、接收 器地址(RA) 字段206、主体部分208和帧检查序列(FCQ字段210。信标帧200可以是或 者可以包括通过60吉赫兹频带或任何其它需要定向通信的高频范围传送的mmWave信标的 帧。根据一些论证性实施例，由无线通信装置106传送的信标可包括一个或多个信标 帧，例如信标帧200。根据一些实施例，传送信标可指沿不同方向同时或顺序传送两个或两 个以上信标帧。根据一些论证性实施例，可按扫掠模式传送信标帧序列，S卩，可沿不同方向重复传 送信标帧200和/或类似信标帧。在一些论证性实施例中，主体部分208包括信标间隔(Bi)字段212和检测模式字 段 214。在一些论证性实施例中，信标帧200可作为多个信标帧的一部分传送，这些信标 帧在本文中统称或单独称为“信标”。信标中所包含的每个信标帧的信标间隔(Bi)字段212 的值可指示在传送信标序列中的当前信标与后续信标之间的时间间隔。例如，值为2毫秒 (ms)的BI字段212指示，在传送当前信标之后的^iis，装置106(图1)将传送下一个连续 信标，其中当前信标可包括一个或多个与信标帧200相同或类似的信标帧。在一些论证性实施例中，检测模式字段214可具有第一预定值，指示从试图检测 其它无线通信装置的无线通信装置传送信标帧200;或第二预定值，指示由无线通信网络 的网络控制器传送信标帧200，如下文所说明。返回参考图1，根据一些实施例，装置106的无线通信单元108能够按扫掠模式传 送多向检测信标序列，即，按顺序沿多个方向传送的多个信标，并且能够基于以下过程的至 少其中之一检测至少一个其它无线通信装置，例如装置102。在传送一个或多个检测信标之后，装置106可接收标识一个或多个无线通信装置 (例如，无线通信装置102)的响应信标。例如，在传送包括信标帧200(图2)的信标之后， 装置106可基于从装置102接收的响应信标检测装置102。响应信标可包含这样的信息，该 信息使得装置102和106能够利用例如波束形成技术根据定向传输方案配置它们的相应天 线，然后利用定向传输方案来在这些装置之间建立定向通信链路。根据一些实施例，响应信标可包括一个或多个扇区扫掠帧，例如如上文所说明。另外地或备选地，在一些实施例中，装置106可基于由其它无线通信装置独立传 送的一个或多个信标、即不响应由单元108发送的检测信标检测这些其它装置。例如，装置 106可基于由装置102自主发送的信标、即不响应由装置106发送的信标检测装置102。
根据一些实施例，不想允许两个或两个以上无线通信装置(例如，装置106和102) 同时传送具有相同BI值的信标。例如，如果装置106传送包括BI值为3ms的一个或多个 信标帧的信标，并且装置102同时也传送包括BI值为3ms的一个或多个信标帧的信标，则 这两个装置可能不能接收到它们的分别传送的信标，并且因而不能检测彼此并通信。根据 一些论证性实施例，不同装置传送信标时的冲突可通过如下所述的BI值的随机化来防止。如上文所说明，信标可包括多个彼此相同或类似的信标帧，例如信标帧200(图 2)。根据一些实施例，可传送信标序列，其中序列中传送的每个信标具有信标间隔(Bi)值， 它可包含在BI字段212(图幻中。BI值指示序列中当前传送的信标与即将传送的后续信 标之间的时间间隔。为了避免多于一个装置同时传送信标，根据一些论证性实施例，由装置106传送 的信标序列中的两个或两个以上信标可分别具有两个或两个以上不同的BI值。例如，装置 106可先传送一个检测信标，例如BI值为3ms的信标帧200 (图幻，并且可随后传送BI值 为5ms的另一个信标。在一些论证性实施例中，装置106的随机数生成器122可生成由装置106传送的 每个信标的BI字段212(图幻中的随机BI值。将明白，传送在字段212(图幻中具有随 机生成的BI值的信标的序列显著增加了装置102可用于接收由装置106传送的信标的概 率，并且反之亦然。在一些论证性实施例中，检测模式字段214(图幻可具有第一预定值，例如“1”，以 指示装置106是检测模式中的客户站和/或信标帧200 (图2、是用于检测其它无线通信装 置的检测信标。或者，检测模式字段214可具有第二预定值，例如“0”，以指示信标帧200 (图 2)是由无线通信网络的网络控制器传送的，该无线通信网络的网络控制器可以是例如诸如 IEEE 802. 11基本服务集(BSQ、IEEE802. 15. 3或IEEE 802. 16的无线通信网络中的接入 点(AP)、主/PBSS控制点(PCP)或基站(BS)。在一些论证性实施例中，依照检测信标的交换，在配置了定向无线传输方案以用 于与特定被检测装置(例如，装置10 通信之后，无线通信单元108可通过与被检测装置 (例如，装置10 定向交换信号来继续与被检测装置建立无线通信链路。在一些论证性实施例中，装置106可通过向装置102定向传送探测请求来启动与 装置102建立无线通信链路。在一些实施例中，每个探测请求和每个探测响应可包括多个 帧。由装置106传送的探测请求帧可包括关于由装置106提供的服务(例如，打印服务、显 示服务等)的信息。根据一些实施例，如果装置102想要使用由装置106提供的服务或者想 要向装置106提供服务，则装置102可通过向装置106定向传送探测响应来对探测请求做 出应答。根据一些实施例，在接收探测响应之后，装置106可向装置102定向传送ACK帧， 以证实接收到探测响应和/或在装置102与106之间建立无线通信链路。这与现有技术系 统相反，在现有技术系统中，按照例如全向模式或扫掠模式、即非定向地多次传送或交换可 能包含大量数据的携带探测请求、探测响应和/或ACK帧的信号，直到在这些无线装置之间 建立无线通信链路为止。在一些论证性实施例中，在装置106与102之间建立的无线通信链路可表示两个 系统或装置之间的任何类型的端对端通信链路，例如点对点通信链路。在一些论证性实施例中，在装置106与102之间建立的无线通信链路可包括在60吉赫兹频带或其它需要定向通信的高频带中的传输。在一些论证性实施例中，可指定预定社会信道用于装置106与102和/或其它装 置之间的信标交换，然后，相同的社会信道可用于完成通过例如交换探测请求、探测响应和 /或ACK信号而在装置106与102之间建立无线通信链路的过程。例如，60吉赫兹频带中 的信道2可定义为用于传送信标信号以及用于交换探测请求、探测响应和/或ACK信号的 默认信道。或者，60吉赫兹频带或其它高频带中的多个信道(例如，任何或所有信道)可用 作社会信道以及用于装置发现。现在参考图3，该图示意性地示出根据一些论证性实施例用于建立定向无线通信 的方法。在一些论证性实施例中，图3中的方法的一个或多个操作可由诸如装置106的无 线通信单元108 (图1)的无线通信单元和/或能够发送和接收无线通信信号的任何其它无 线通信装置来执行。如方框302所示，该方法可包括检测某个装置。例如，无线通信装置106(图1)的 无线通信单元108(图1)可检测无线通信装置102(图1)，例如如上文和下文所描述。如方框308所示，该方法可包括传送至少一个检测信标以尝试检测另一个无线通 信装置，例如装置102(图1)。如方框322所示，如方框308所示传送这至少一个检测信标可包括传送具有随机 信标间隔值的检测信标，例如在BI字段212(图2、中具有随机化BI值的检测信标。如方框324所示，如方框308所示传送至少一个检测信标可包括传送在例如检测 字段214(图幻中具有指示所传送的信标(例如，信标帧200)是检测信标的检测模式值的 检测信标。如方框310所示，该方法可包括从另一个无线通信装置(例如，装置102(图1)) 接收标识信标。如果响应检测信标未接收到标识信标，则该方法可包括如方框308所示传 送另一个检测信标，依此类推，直到接收到标识信标为止。尽管方框302指示响应检测信标 接收标识信标，但在一些实施例中，所接收的标识信标可以不是响应检测信标而由另一个 无线通信装置(例如，装置102(图1))独立传送。根据这些实施例，另一个无线通信装置、 例如装置102(图1)基于其独立传送的标识信标被检测，该独立传送的标识信标可包括具 有足以确定传输定向性的信息的帧，例如与检测帧200(图2、类似的帧。如方框304所示，该方法可包括配置定向无线传输方案以与所检测的装置通信。如方框312所示，配置定向无线传输方案可包括运用如上所述和/或本领域已知 的波束形成技术。如方框314所示，配置定向无线传输方案可包括将装置106(图1)的一个或多个 天线(例如，天线110)配置成使得能够如上文所说明沿无线通信装置102(图1)的方向进 行有效通信。如方框306所示，该方法可包括利用所配置的定向无线传输方案与所检测的装置 建立无线通信链路。如方框316所示，建立无线通信链路可包括向所检测的装置定向传送探测请求。 例如，装置106(图1)可利用如上所述的定向无线传输方案沿装置102(图1)的方向发送 探测请求。如方框318所示，建立无线通信链路可包括从所检测的无线通信装置(例如，装置102)接收探测响应。由于此时装置102和装置106已经处于直接通信中，所以在例如基于 如上所述的信标交换执行它们的相应天线的波束形成之后，装置102能够向装置106定向 传送探测响应。如方框316所示，为了完成在定向交换探测请求和探测响应之后在装置106与102 之间建立无线通信链路的过程，装置106可向装置102定向传送ACK帧。ACK帧可在预定 SIFS间隔之后传送。现在参考图4，该图示意性地示出根据一些论证性实施例的制品400。制品400可 包括用于存储逻辑404的机器可读存储介质402，逻辑404可用于例如执行无线通信单元 108(图1)和/或无线通信装置106(图1)的功能性的至少一部分；和/或执行图3中的 方法的一个或多个操作。在一些论证性实施例中，制品400和/或机器可读存储介质402可包括一种或多 种类型的能够存储数据的计算机可 读存储介质，包括易失性存储器、非易失性存储器、可移 动或不可移动存储器、可擦除或不可擦除存储器、可写或可重写存储器等。例如，机器可读 存储介质402可包括RAM、DRAM、双倍数据速率DRAM(DDR-DRAM)、SDRAM、静态RAM(SRAM)、 ROM、可编程ROM (PROM)、可擦除可编程ROM (EPROM)、电可擦除可编程ROM (EEPROM)、致密 盘ROM(CD-ROM)、可刻录致密盘(CD- 、可重写致密盘(CD-RW)、闪速存储器(例如，NOR 或NAND闪速存储器)、内容可寻址存储器(CAM)、聚合物存储器、相变存储器、铁电存储器、 硅-二氧化硅-氮化硅-二氧化硅-硅(S0N0S，silicon-oxide-nitride-oxide-silicon) 存储器、盘、软盘、硬盘驱动器、光盘、磁盘、卡、磁卡、光卡、磁带、卡带等。计算机可读存储介 质可包括涉及通过诸如调制解调器、无线电或网络连接的通信链路将由以载波或其它传播 介质实施的数据信号承载的计算机程序从远程计算机下载或传送到请求计算机的任何合 适的介质。在一些论证性实施例中，逻辑404可包括在由机器执行时可使机器执行本文描述 的方法、过程和/或操作的指令、数据和/或代码。机器可包括例如任何合适的处理平台、 计算平台、计算装置、处理装置、计算系统、处理系统、计算机、处理器等，并且可利用任何合 适的硬件、软件、固件等的组合来实现。在一些论证性实施例中，逻辑404可包括或者可实现为软件、软件模块、应用、程 序、子例行程序、指令、指令集、计算代码、字、值、符号等。指令可包括任何合适类型的代码， 例如源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码等。指令可根据预定计 算机语言、方式或语法来实现，以指示处理器执行某些功能。指令可利用诸如c、c++、java、 BASIC、Mat lab, Pascal、Visual BASIC、汇编语言、机器代码等任何适合的高级、低级、面向 对象、可视、编译和/或解释编程语言来实现。本文参考一个或多个实施例描述的功能、操作、组件和/或特征可与本文参考一 个或多个其它实施例描述的一个或多个其它功能、操作、组件和/或特征结合，或可与其结 合使用，或反之亦然。尽管本文示出并描述了本发明的某些特征，但本领域技术人员可联想到许多修 改、替换、改变和等效物。因此，将了解，随附权利要求要涵盖落在本发明真实精神内的所有 这些修改和改变。
1权利要求
1.一种无线通信装置，包括无线通信单元，用于基于一个或多个信标检测另一个无线通信装置，基于所述一个或 多个信标配置定向无线传输方案以与所述另一个无线通信装置通信，并利用所述定向无线 传输方案与所述另一个无线通信装置建立无线通信链路。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述一个或多个信标包括从所述另一个无线通信装 置接收的至少一个信标。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述无线通信单元传送至少一个检测信标，从所述 另一个无线通信装置接收至少一个响应信标，并基于所述至少一个响应信标检测所述另一 个无线通信装置。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述至少一个检测信标包括具有指示所述至少一个 检测信标用于检测所述另一个无线通信装置的值的检测模式字段。
5.如权利要求3所述的装置，其中所述至少一个检测信标包括检测信标序列，并且其 中所述检测信标序列中的两个或两个以上检测信标分别具有两个或两个以上不同的信标 间隔(Bi)值。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述无线通信装置包括用于为所述两个或两个以上 不同的BI值生成随机值的随机数生成器。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述无线通信单元通过将所述无线通信装置的一个 或多个天线配置成沿所述另一个无线通信装置的方向定向传输来配置所述定向无线传输 方案。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述无线通信单元通过波束形成技术来配置所述无 线通信装置的所述一个或多个天线。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述无线通信单元通过利用所述定向无线传输方案 来与所述另一个无线通信装置定向交换一个或多个探测请求和一个或多个探测响应而建 立所述无线通信链路。
10.如权利要求1所述的装置，其中所述无线通信链路包括点对点通信链路。
11.如权利要求1所述的装置，其中所述无线通信链路包括60吉赫兹或更高频带内的 无线通信链路。
12.一种方法，包括基于一个或多个信标检测无线通信装置；配置涉及与所述无线通信装置通信的定向无线传输方案；以及利用所述定向无线传输方案与所述无线通信装置建立定向无线通信链路。
13.如权利要求12所述的方法，其中检测所述无线通信装置包括从所述无线通信装置 接收至少一个信标。
14.如权利要求12所述的方法，其中检测所述无线通信装置包括传送至少一个检测 信标；从所述无线通信装置接收至少一个响应信标；以及基于所述至少一个响应信标检测 所述无线通信装置。
15.如权利要求14所述的方法，其中传送所述至少一个信标包括传送信标序列，并 且其中所述信标序列中的两个或两个以上信标分别具有两个或两个以上不同的信标间隔 (Bi)值。
16.如权利要求15所述的方法，包括为所述两个或两个以上不同信标间隔(Bi)值生成 随机值。
17.如权利要求12所述的方法，其中配置所述定向无线传输方案包括将一个或多个天 线配置成沿所述无线通信装置的方向定向传输。
18.如权利要求17所述的方法，其中配置所述一个或多个天线包括运用波束形成技术。
19.如权利要求12所述的方法，其中建立定向无线通信链路包括利用所述定向无线传 输方案与所述无线通信装置定向交换一个或多个探测请求和一个或多个探测响应。
20.一种系统，包括至少一个无线通信装置，包括一个或多个天线，用于传送和接收信号；以及无线通信单元，用于检测另一个无线通信装置，配置涉及与所述另一个无线通信装置 通信的所述一个或多个天线的定向无线传输方案，并利用所述定向无线传输方案与所述另 一个无线通信装置建立无线通信链路。
21.如权利要求20所述的系统，其中所述无线通信单元基于从所述另一个无线通信装 置接收的一个或多个信标检测所述另一个无线通信装置。
22.如权利要求20所述的系统，其中所述无线通信单元传送至少一个检测信标，从所 述另一个无线通信装置接收至少一个响应信标，并基于所述至少一个响应信标检测所述另 一个无线通信装置。
23.如权利要求20所述的系统，其中所述无线通信单元基于从所述另一个无线通信装 置接收的至少一个信标配置所述定向无线传输方案。
24.如权利要求20所述的系统，其中所述无线通信单元通过将所述无线通信装置的一 个或多个天线配置成沿所述另一个无线通信装置的方向定向传输来配置所述定向无线传 输方案。
25.一种包括存储介质的产品，在所述存储介质上存储有指令，所述指令在由机器执行 时导致基于一个或多个信标检测无线通信装置；配置涉及与所述无线通信装置通信的定向无线传输方案；以及利用所述定向无线传输方案与所述无线通信装置建立定向无线通信链路。
26.如权利要求25所述的产品，其中导致检测所述无线通信装置的所述指令导致从所 述无线通信装置接收至少一个信标。
27.如权利要求25所述的产品，其中导致检测所述无线通信装置的所述指令导致传 送至少一个检测信标；从所述无线通信装置接收至少一个响应信标；并基于所述至少一 个响应信标检测所述无线通信装置。
28.如权利要求25所述的产品，其中导致配置所述定向无线传输方案的所述指令导致 将一个或多个天线配置成沿所述无线通信装置的方向定向传输。
29.如权利要求25所述的产品，其中导致建立定向无线通信链路的所述指令导致利用 所述定向无线传输方案与所述无线通信装置定向交换一个或多个探测请求和一个或多个 探测响应。
全文摘要
一些论证性实施例包括利用所配置的天线定向性进行通信的装置、系统和/或方法。例如，无线通信装置的无线通信单元可基于一个或多个信标检测另一个无线通信装置，基于这一个或多个信标配置定向无线传输方案以与这另一个无线通信装置通信，并利用定向无线传输方案与这另一个无线通信装置建立无线通信链路。还描述其它实施例并主张其它实施例的权利。
文档编号H04W76/02GK102111902SQ201010620078
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者A·卡谢尔, C·科尔代罗, M·X·龚, S·特赖宁 申请人:英特尔公司