通过较低频带信令调度和触发毫米波发现协助的制作方法

通过较低频带信令调度和触发毫米波发现协助
[0001]
相关申请的交叉引用
[0002]
本申请要求于2018年5月30日提交的美国临时专利申请62/677,792的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于本文。
[0003]
关于联邦赞助的研究或开发的声明
[0004]
不适用
[0005]
计算机程序附录的引用合并
[0006]
不适用
[0007]
受版权保护的材料的注意事项
[0008]
根据美国和其他国家的版权法，本专利文件中的部分材料可受版权保护。版权拥有者不反对任一人以传真形式复制专利文件或专利公开内容，就像在美国专利商标局公开可用的文件或记录中所显示的那样，但在其他方面保留所有版权。因此，版权所有者不会放弃将本专利文件保密的任一权利，包括但不限于根据37c.f.r.
§
1.14享有的权利。
技术领域
[0009]
本公开的技术总体涉及定向毫米波(mm)无线网络通信，并且更具体地涉及通过较低频带信令来调度和触发毫米波发现协助。


背景技术：

[0010]
无线联网，包括网格网络以及网格和非网格网络的混合，变得越来越重要，特别是在毫米波(mm-波或mmw)波长体制下。响应于更高容量的需求，网络运营商已开始采用各种概念来实现致密化。当前的亚6ghz(sub-6ghz)无线技术不足以应付高数据需求。一种替代方案是利用30-300ghz频带中的附加频谱，该频谱通常被称为毫米波频带(mmw)。
[0011]
利用毫米波无线系统通常需要适当地处理这些高频带的信道损伤和传播特性。高自由空间路径损耗、高穿透力、反射和衍射损耗会降低可用分集，并限制非视距(nlos)通信。然而，毫米波的小波长使得能够使用实用尺寸的高增益电子可控定向天线，这可以提供足够的阵列增益来克服路径损耗并确保接收机处的高信噪比(snr)。使用毫米波频带的密集部署环境中的定向分布网络(dn)可以是用于实现站(sta)间可靠通信并克服视距信道限制的有效方法。
[0012]
当新的站(sta或节点)正在启动时，其将寻找(搜索)邻近的sta以在要加入的网络中进行发现。sta对网络的初始访问的过程包括扫掠邻近的sta并发现本地附近的所有活动的sta。这可以通过新sta搜索特定网络或要加入的网络列表来进行，也可以通过新sta发送广播请求以加入会接受新sta的任一已经建立的网络来进行。
[0013]
连接到分布式网络(dn)的sta需要发现邻近的sta，以决定到达网关/门户dn sta的最佳方式以及这些邻近sta中的每一个的能力。新sta在特定时间段内检查每个信道是否可能有邻近的sta。如果在该特定时间之后未检测到活动的sta，则新sta移至测试下一个信道。当检测到sta时，新sta收集足够的信息以配置其物理(phy)层(例如osi模型)以在调节
域(ieee，fcc，etsi，mkk等)中操作。由于定向发送，该任务在毫米波通信中更具挑战性。这一过程中的挑战可归纳为：(a)了解周围的sta id；(b)了解用于波束赋形的最佳发送方向图；(c)由于冲突和失聪(deafness)造成的信道访问问题；(d)由于阻塞和反射造成的信道损伤。设计一种克服以上一些或全部问题的邻域发现方法对于实现毫米波d2d和dn技术的普及至关重要。
[0014]
用于以广播模式操作的网络的dn地址发现的大多数现有技术并不针对具有定向无线通信的网络。另外，在信标信号的产生方面，利用定向无线网络通信的那些技术通常具有非常高的开销需求。更进一步，这些技术缺乏足够的机制来减少进行发现所涉及的开销和延时。
[0015]
因此，存在对用于在mm波定向无线网络内提供发现协助的增强机制的需要。本公开满足了该需求并且提供了比现有技术更多的益处。


技术实现要素：

[0016]
本公开描述了各种实施例，包括设备、系统和方法，用于利用通信频带(例如，毫米波)上的定向数据发送并在发现频带(例如，sub-6ghz频带)上执行帮助扫掠毫米波网格网络发现的发现动作。作为该技术的非限制性示例，现有网络节点(ap或bss sta)在发现频带上发送指示发现协助可用性的信标。新节点在发现频带上向现有节点发送对协助的请求，并包括具有定向通信能力的发现协助元素，现有节点以类似的发现协助元素对该协助请求进行响应。然后，在现有节点与新节点之间的定向通信频带上开始波束赋形过程，之后建立通信。描述了支持时分双工(tdd)服务时段(sp)以及通信的多个信道的实施例。
[0017]
将在说明书的以下部分中提出本文描述的技术的其他方面，其中详细描述是为了完全公开本技术的优选实施例而不是为了对其施加限制。
附图说明
[0018]
通过参考以下附图，将更充分地理解本文描述的技术，这些附图仅用于说明性目的：
[0019]
图1是在ieee 802.11无线局域网(wlan)中执行的主动扫掠的时序图。
[0020]
图2是用于分布式网络(dn)的sta图，示出了dn站和非dn站的组合。
[0021]
图3是描绘用于ieee 802.11wlan的dn识别元素的数据字段图。
[0022]
图4是描绘用于ieee 802.11wlan的dn配置元素的数据字段图。
[0023]
图5是ieee 802.11ad协议中的天线扇区扫描(ssw)的示意图。
[0024]
图6是示出ieee 802.11ad协议中的扇区级扫描(sls)的信令的信令图。
[0025]
图7是描绘用于ieee 802.11ad的扇区扫描(ssw)帧元素的数据字段图。
[0026]
图8是描绘用于ieee 802.11ad的ssw帧元素内的ssw字段的数据字段图。
[0027]
图9a和图9b是描绘用于ieee 802.11ad的当在图9a中作为iss的一部分发送时以及当在图9b中未作为iss的一部分发送时示出的ssw反馈字段的数据字段图。
[0028]
图10是根据本公开的实施例使用的站硬件的框图。
[0029]
图11是根据本公开的实施例使用的图10的站硬件的毫米波波束方向图。
[0030]
图12是根据本公开的实施例的发现频带通信天线(即，sub-6ghz)的波束方向图。
[0031]
图13是根据本公开的实施例的利用协助请求和协助响应帧进行协助发现的通信时段图。
[0032]
图14是根据本公开的实施例的利用快速会话转移(fst)请求和fst响应帧进行协助发现的通信时段图。
[0033]
图15是根据本公开的实施例的通过信道上隧穿(oct)利用请求和响应帧进行协助发现的通信时段图。
[0034]
图16是根据本公开的实施例的利用探测请求和探测响应帧进行协助发现的通信时段图。
[0035]
图17是根据本公开的实施例的关联或重关联、请求或响应帧的通信时段图。
[0036]
图18a和图18b是根据本公开的实施例的提供协助的bss节点的流程图。
[0037]
图19a和图19b是根据本公开的实施例的新sta进行请求和接收协助的流程图。
[0038]
图20是根据本公开的实施例的执行的波束赋形多频带同步的框图和序列图。
[0039]
图21是根据本公开的实施例的发现协助元素的数据字段图。
[0040]
图22是根据本公开的实施例的图21的发现协助控制字段内的子字段的数据字段图。
[0041]
图23是根据本公开的实施例的扩展调度元素格式的数据字段图。
[0042]
图24是根据本公开的实施例的来自图23的分配字段中的子字段的数据字段图。
[0043]
图25是根据本公开的实施例的来自图24的分配控制子字段中的子字段的数据字段图。
[0044]
图26是根据本公开的实施例的定向通信(例如，定向多吉比特(dmg))能力信息元素的数据字段图。
[0045]
图27是根据本公开的实施例的定向通信(dmg)sta能力信息元素和字段/子字段格式的数据字段图。
[0046]
图28是根据本公开的实施例的多频带元素的数据字段图。
[0047]
图29是根据本公开的实施例的多频带控制字段的数据字段图。
[0048]
图30是根据本公开的实施例的通过信标扫描进行的发现协助的通信时段图。
[0049]
图31是根据本公开的实施例的发现协助元素的数据字段图。
[0050]
图32是根据本公开的实施例的来自图31的发现协助控制字段中的子字段的数据字段图。
[0051]
图33是根据本公开的实施例的fst响应帧的数据字段图。
[0052]
图34是根据本公开的实施例的来自图33的发现协助控制字段中的子字段的数据字段图。
[0053]
图35是根据本公开实施例的通过触发tdd sp波束赋形进行发现协助的通信时段图。
[0054]
图36是根据本公开的实施例的fst设置请求帧的数据字段图。
[0055]
图37是根据本公开的实施例的来自图36的发现协助控制字段的子字段的数据字段图。
[0056]
图38是根据本公开的实施例的fst设置响应帧的数据字段图。
[0057]
图39是根据本公开的实施例的来自图36的发现协助控制字段中的子字段的数据
字段图。
[0058]
图40是根据本公开的实施例的通过波束形调度进行的发现协助的通信时段图。
[0059]
图41是根据本公开的实施例的da fst设置请求帧的数据字段图。
[0060]
图42是根据本公开的实施例的来自图41的发现协助控制中的子字段的数据字段图。
[0061]
图43是根据本公开的实施例的fst设置响应帧的数据字段图。
[0062]
图44是根据本公开的实施例的来自图43的发现协助控制字段中的子字段的数据字段图。
[0063]
图45是根据本公开的实施例的扩展调度元素的数据字段图。
[0064]
图46是根据本公开的实施例的来自图45的分配字段内的子字段的数据字段图。
[0065]
图47是根据本公开的实施例的来自图46的分配控制字段内的子字段的数据字段图。
[0066]
图48是根据本公开的实施例的在fst设置请求帧中的发现协助的数据字段图。
[0067]
图49是根据本公开的实施例的来自图48的发现协助控制字段内的子字段的数据字段图。
[0068]
图50是根据本公开实施例的fst设置响应帧中的da的数据字段图。
[0069]
图51是根据本公开的实施例的来自图50的发现协助控制字段内的子字段的数据字段图。
[0070]
图52是根据本公开的实施例的扩展调度元素的数据字段图。
[0071]
图53是根据本公开的实施例的来自图52的分配字段内的子字段的数据字段图。
[0072]
图54是根据本公开的实施例的来自图53的分配控制字段内的子字段的数据字段图。
[0073]
图55是根据本公开的实施例的通过在多个通信(毫米波)信道上波束赋形进行发现协助的通信时段图。
具体实施方式
[0074]
定义
[0075]
在本公开中使用了许多术语，其含义大体描述如下。
[0076]
a-bft：关联-波束赋形训练时段，其为在信标中通告的时段，用于对加入网络的新站(sta)进行关联和波束赋形(bf)训练。
[0077]
ap：接入点，其为一种实体，包含一个站(sta)并通过无线媒体(wm)为关联的sta提供对分布服务的访问。
[0078]
波束赋形(bf)：来自定向天线系统或阵列而不是全向或准全向天线的定向发送，用于确定用于在预期的接收机处改善接收信号功率或信噪比(snr)的信息。
[0079]
bss：基本服务集，其为与网络中的ap成功同步的一组站(sta)。
[0080]
bi：信标间隔，其为循环超帧时段，表示了信标发送时间之间的时间。
[0081]
brp：bf细化协议，其为一种bf协议，可以进行接收机训练，并迭代地训练发送机侧和接收机侧，以优化(实现最佳可能的)定向通信。
[0082]
bss：基本服务集，其是围绕bss构建的ieee 802.11wlan体系架构的组件，该bss实
际上是连接到无线介质的一组sta并允许sta彼此通信。
[0083]
bti：信标发送间隔，其是连续的信标发送之间的间隔。
[0084]
cbap：基于竞争的访问时段，其为定向多吉比特(dmg)bss的数据传送间隔(dti)内的时段，其中使用了基于竞争的增强型分布式信道访问(edca)。
[0085]
dmg：定向多吉比特(dmg)。
[0086]
dti：数据传送间隔，其为在其中允许进行完整的bf训练的时段，然后进行实际的数据传送。dti可以包括一个或多个服务时段(sp)和基于竞争的访问时段(cbap)。
[0087]
fst-快速会话转移，其为这样一种协议，该协议允许不同的流或会话在相同的频带或不同的频带中从一个信道平滑地传送到另一个信道。
[0088]
los：视距，其为这样一种通信，在其中发送机和接收机表面上在彼此的视距内，而不是靠反射信号的通信的结果。
[0089]
mac地址：媒体访问控制(mac)地址。
[0090]
mbss：dn基本服务集，其为这样一种基本服务集(bss)，其形成分布式网络(dn)站(dn sta)的自含式(self-contained)网络，并且可以用作分布系统(ds)。
[0091]
mcs：调制和编码方案，其定义可以转换为物理(phy)层(例如osi模型)数据速率的索引。
[0092]
mlme：mac层管理实体。
[0093]
mmpdu：mac管理协议数据单元，其包括的管理帧不超过osi模型的数据链路层并且不携带任一上层信息或msdu。
[0094]
msdu：mac服务数据单元，其为以(msdu)的形式包含在逻辑链路控制(llc)层中的数据。
[0095]
msta：网格站(msta)，其为实现网格设施的站(sta)，并且当其在网格bss中操作时可以为其他msta提供分布服务。
[0096]
dn sta：分布式网络(dn)站(dn sta)，其为实现dn设施的站(sta)。在dn bss中操作的dn sta可以为其他dn sta提供分布服务。
[0097]
oct：信道上隧道。
[0098]
全向：利用无定向天线的发送模式。
[0099]
准全向：利用具有可得到的最大波束宽度的定向多吉比特(dmg)天线的通信模式。
[0100]
接收扇区扫描(rxss)：经由(跨越)不同扇区接收扇区扫描(ssw)帧，在其中在连续的接收之间进行扫描。
[0101]
rsna：鲁棒安全网络协会，是ieee 802.11中的网络通信认证算法。
[0102]
sls：扇区级扫描阶段，其为bf训练阶段，可以包括多达四个部分：用于训练发起方的发起方扇区扫描(iss)，用于训练响应方链路的响应方扇区扫描(rss)，例如使用ssw反馈和ssw ack。
[0103]
snr：接收的信噪比，以db为单位。
[0104]
sp：服务时段，其是由接入点(ap)调度的sp，调度的sp在固定的时间间隔开始。
[0105]
频谱效率：在特定通信系统中可以在给定带宽上发送的信息速率，通常以每秒比特数或赫兹表示。
[0106]
ssid：服务集标识符，其为分派给wlan网络的名称。
[0107]
sta：站，其为一逻辑实体，该逻辑实体是对无线媒体(wm)的媒体访问控制(mac)和物理层(phy)接口的单个可寻址实例。
[0108]
扫描：由短波束赋形帧间空间(sbifs)间隔隔开的一系列发送，在其中发送机或接收机处的天线配置在发送之间改变。
[0109]
ssw：扇区扫描，其是这样一种操作，在其中在不同的扇区(方向)中执行发送，并且收集关于接收信号、强度等的信息。
[0110]
tdd：时分双工，其允许通信链路被双工，在其中通过在相同频带中分配不同的时隙将上行链路与下行链路分开，以针对不同的上行链路和下行链路的数据发送流进行调整。
[0111]
tdd sp：时分双工服务时段，其是具有tdd信道访问的服务时段，在其中tdd sp包括一系列tdd间隔，而tdd间隔又包括一系列tdd时隙。
[0112]
tsf：定时同步功能(tsf)，其是在ieee 802.11中为无线局域网(wlan)指定的同步功能，以基于使用定时刻度来在站之间提供定时同步。
[0113]
发送扇区扫描(txss)：经由不同扇区进行的对多个扇区扫描(ssw)或定向多吉比特(dmg)信标帧的发送，其中在连续的发送之间执行扫描。
[0114]
1.现有的定向无线网络技术
[0115]
1.1、wlan系统
[0116]
在诸如802.11的wlan系统中，定义了两种扫掠模式：被动扫掠和主动扫掠。以下是被动扫掠的特征：(a)尝试加入网络的新站(sta)检查每个信道并等待信标帧，直到最长信道时间maxchanneltime。(b)如果没有接收到信标，则新sta移动到另一个信道，因此节省了电池电量，因为新sta在扫掠模式下不发送任何信号。sta应该在每个信道上等待足够的时间，以便不丢失信标。如果信标丢失，则sta应等待另一个信标发送间隔(bti)。
[0117]
以下是主动扫掠的特征：(a)希望加入本地网络的新sta根据以下内容在每个信道上发送探测请求帧：(a)(1)新sta移到到一信道，等待输入帧或探测延迟计时器到期。(a)(2)如果在计时器到期后未检测到帧，则认为该信道未使用。(a)(3)如果一信道未使用，则sta移动到新信道。(a)(4)如果一信道在使用，则sta使用常规dcf获得对媒体的访问并发送探测请求帧。(a)(5)如果信道从来不忙，则sta等待期望的时间段(例如，最小信道时间)以接收对探测请求的响应。如果信道忙并且接收到探测响应，则sta等待更多时间(例如，最大信道时间)。
[0118]
(b)探测请求可以使用唯一服务集标识符(ssid)、ssid列表或广播ssid。(c)在某些频带中禁止主动扫掠。(d)主动扫掠可能是干扰和冲突的来源，尤其是如果许多新sta同时到达并试图访问网络时。(e)与使用被动扫掠相比，主动扫掠是sta获得对网络的访问的一种更快的方式(更少的延迟)，因为sta不需要等待信标。(f)在基础设施基本服务集(bss)和ibss中，至少一个sta处于唤醒状态以接收并响应探测。(g)分布式网络(dn)基本服务集(mbss)中的sta可能在任何时间点都无法唤醒以进行响应。(h)在开展无线电测量活动时，sta可能不会回应探测请求。(i)探测响应可能会发生冲突。sta可以通过允许发送最后一个信标的sta发送第一个探测响应来协调探测响应的发送。其他sta可以遵循并使用退避时间和常规的分布式协调功能(dcf)信道访问以避免冲突。
[0119]
图1描绘了在ieee 802.11wlan中使用主动扫掠，描绘了发送探测的扫掠站和接收
并响应探测的两个响应站。该图还显示了最小和最大探测响应定时。示出的值g1设置为sifs，其为发送确认之前的帧间间隔，而值g3是difs，其为dcf帧间间隔，表示发送方在完成退避时段后发送rts包之前等待的时间延迟。
[0120]
1.2、ieee 802.11s分布式网络(dn)wlan
[0121]
ieee 802.11s(以下称为802.11s)是一种将无线网格网络能力添加到802.11标准的标准。在802.11s中，定义了新型的无线电站以及新的信令，以实现网格网络发现，建立对等连接以及通过网格网络进行数据路由。
[0122]
图2示出了包括网格门户的网格网络的一个示例，其中混合了非网格sta连接到网格-sta/ap(实线)和网格sta连接到其他网格sta(虚线)。网格网络中的节点使用802.11标准中定义的相同扫掠技术来发现邻居。网格网络的标识由信标和探测响应帧中包含的网格id元素给出。在一个网格网络中，所有网格sta都使用相同的网格配置文件。如果网格配置文件中的所有参数都匹配，则认为网格配置文件相同。网格配置文件包含在信标和探测响应帧中，以便其邻居网格sta可以通过扫掠获得网格配置文件。
[0123]
当网格sta通过扫掠过程发现邻居网格sta时，发现的网格sta被认为是候选对等网格sta。其可以成为网格网络的成员(所发现的网格sta是该网格网络的成员)，并且建立与邻居网格sta对等的网格。当网格sta使用与所接收的信标或探测响应帧为邻居网格sta所指示的相同的网格配置文件时，所发现的邻居网格sta可以被认为是候选对等网格sta。
[0124]
网格sta尝试在网格邻居表中维护发现的邻居的信息，该信息包括：(a)邻居mac地址；(b)操作信道号码；以及(c)最近观察到的链路状态和质量信息。如果未检测到邻居，则网格sta将网格id用作其最高优先级配置文件并保持活动状态。用于发现邻居网格sta的所有先前信令均以广播模式执行。应当理解，802.11s并非针对具有定向无线通信的网络。
[0125]
图3描绘了用于通告网格网络的标识的网格标识元素(网格id元素)。由愿意加入网格网络的新sta在探测请求中发送网格id，并由现有的网格网络sta在信标和信号中发送网格id。长度为0的网格id字段表示通配符网格id，该id在探测请求帧内使用。通配符网格id是防止非网格sta加入网格网络的特定id。应当认识到，网格站是比非网格站具有更多特征的sta，例如，网格网络如同使sta作为除一些其他模块之外的模块运行以服务于网格功能。如果sta没有此网格模块，则不应允许其连接到网格网络。
[0126]
图4描绘了包含在由网格sta发送的信标帧和探测响应帧中的网格配置元素，并且其用于通告网格服务。网格配置元素的主要内容是：(a)路径选择协议标识符；(b)路径选择度量标识符；(c)拥塞控制模式标识符；(d)同步方法标识符；以及(e)认证协议标识符。网格配置元素的内容与网格id一起形成了网格配置文件。
[0127]
802.11a标准定义了许多过程和网格功能，包括：网格发现，网格对等管理，网格安全性，网格信标和同步，网格协调功能，网格功率管理，网格信道切换，三个地址，四个地址和扩展地址帧格式，网格路径选择和转发，与外部网络的相互作用，网格内拥塞控制以及网格bss中的紧急服务支持。
[0128]
1.3、wlan中的毫米波
[0129]
毫米波段中的wlan通常需要使用定向天线进行发送、接收或两者，以解决高路径损耗并为通信提供足够的snr。在发送或接收中使用定向天线也使扫掠过程具有定向性。ieee 802.11ad和新标准802.11ay定义了扫掠和波束赋形的过程，以便在毫米波段上进行
定向发送和接收。
[0130]
1.4、ieee 802.11ad扫掠和bf训练
[0131]
毫米波wlan最新技术系统的示例是802.11ad标准。
[0132]
1.4.1、扫掠
[0133]
新sta在被动或主动扫掠模式下操作，以扫掠特定的ssid、ssid列表或所有发现的ssid。在被动扫掠时，sta扫掠包含ssid的dmg信标帧。在主动扫掠，dmg sta发送包含所需ssid或一个或多个ssid列表元素的探测请求帧。dmg sta还可能必须在发送探测请求帧之前发送dmg信标帧或执行波束赋形训练。
[0134]
1.4.2、bf训练
[0135]
bf训练是bf训练帧发送的双向序列，其使用扇区扫描并提供必要的信令以允许每个sta确定用于发送和接收两者的适当的天线系统设置。
[0136]
802.11ad的bf训练过程可以分三个阶段执行。(1)执行扇区级扫描阶段，从而执行低增益(准全向)接收的定向发送以进行链路获取。(2)执行细化阶段，增加接收增益并为合并的发送和接收进行最终调整。(3)然后在数据发送期间执行跟踪，以调整信道更改。
[0137]
1.4.3、802.11ad sls的bf训练阶段
[0138]
该sls bf训练阶段着重于802.11ad标准的扇区级扫描(sls)强制阶段。在sls期间，一对sta在不同的天线扇区上交换一系列扇区扫描(ssw)帧(或在pcp/ap处进行发送扇区训练的情况下交换信标)来找到提供最高信号质量的帧。首先发送的站被称为发起方；第二个发送的站被称为响应方。
[0139]
在发送扇区扫描(txss)期间，在配对sta(响应方)利用准全向方向图进行接收的同时，在不同的扇区上发送ssw帧。响应方根据提供最佳链路质量(例如snr)的发起方确定天线阵列扇区。
[0140]
图5描述了802.11ad中的扇区扫描(ssw)的概念。在该图中，给出了一个示例，其中sta1是sls的发起方，而sta2是响应方。sta1扫过所有发送天线方向图的精细扇区，而sta2则以准全向方向图接收。sta2将从sta1收到的最佳扇区反馈给sta2。
[0141]
图6示出了在802.11ad规范中实现的扇区级扫描(sls)协议的信令。发送扇区扫描中的每个帧都包含有关扇区倒数指示(cdown)、扇区id和天线id的信息。最佳的扇区id和天线id信息与扇区扫描反馈和扇区扫描ack帧一起反馈。
[0142]
图7描绘了在802.11ad标准中使用的扇区扫描帧(ssw帧)的字段，下面概述了这些字段。持续时间字段设置为直到ssw帧发送结束为止的时间。ra字段包含作为扇区扫描的预期接收机的sta的mac地址。ta字段包含扇区扫描帧的发送机sta的mac地址。
[0143]
图8示出了ssw字段内的数据元素。ssw字段中传送的基本信息如下。方向字段设置为0以表示波束赋形发起方发送了该帧，设置为1以表示波束赋形响应方发送了该帧。cdown字段是倒数计数器，其指示直到txss的末尾的剩余dmg信标帧发送的数量。扇区id字段被设置为指示通过其发送包含该ssw字段的帧的扇区的编号。dmg天线id字段指示发送机当前正在使用哪个dmg天线进行此发送。仅当在cbap中发送时，rxss长度字段才有效，否则保留该字段。该rxss长度字段指定发送sta所需的接收扇区扫描的长度，并以ssw帧为单位定义。ssw反馈字段定义如下。
[0144]
参照图9a和图9b描绘了ssw反馈字段。在作为内部子层服务(iss)的一部分发送时
利用图9a所示的格式，在不作为iss的一部分发送时使用9b的格式。iss字段中的总扇区指示发起方在iss中使用的扇区总数。rx dmg天线数子字段指示发起方在随后的接收扇区扫描(rss)期间使用的接收dmg天线的个数。扇区选择字段包含在前一扇区扫描中以最佳质量接收的帧内ssw字段的扇区id子字段的值。dmg天线选择字段指示在前一扇区扫描中以最佳质量接收的帧内ssw字段的dmg天线id子字段的值。snr报告字段设置为在前一扇区扫描期间以最佳质量接收的帧的snr值，该值在扇区选择字段中指示。非pcp/非ap sta将需要轮询字段设置为1，以指示其要求pcp/ap发起与非pcp/非ap的通信。将需要轮询字段设置为0以指示非pcp/非ap对pcp/ap是否发起通信没有偏好。
[0145]
2、问题陈述
[0146]
对网络中的sta连续发送发现信号(信标或波束赋形帧)的要求是有效频谱使用的障碍，同时不利地影响系统中的延时约束，因为即使在不需要的情况下也需要连续中断传输以发送波束赋形信号。
[0147]
执行发现的这种现有模式也给新站带来了问题。尝试加入该网络的新sta没有有关信道访问以及信道及其所连接的网络中的调度分配的信息。新sta可能会丢失波束赋形帧，因为其不知道这些帧何时被发送(发送时间)，或者在发送这些帧时尚未准备好接收这些帧。要求新sta持续扫掠(被动或主动)波束赋形帧会导致额外的开销和功率浪费。如果sta知道何时或何处发送或将要发送波束赋形帧，则可以提高通信的整体效率。
[0148]
3、调度毫米波发现协助的益处
[0149]
公开了一种多频带解决方案，以通过其他频带(除了定向毫米波信道之外)协助新节点的发现。新节点通过其他频带请求针对通信的预期频带(例如，毫米波)的发现协助(da)。
[0150]
新sta通过在其中发现节点的其他频带来接收关于定向通信的预期频带的信道访问和信道分配的信息。新sta使用该信息来与通信的预期频带上发现的节点进行同步，并访问通信的预期频带上的信道。
[0151]
4、站(sta)硬件配置
[0152]
图10示出了sta硬件配置的示例实施例10，其示出了进入硬件框13的i/o路径12，硬件框13具有耦接至总线14的计算机处理器(cpu)16和存储器(ram)18，该总线14耦接至通往sta外部i/o(诸如传感器、致动器等)的i/o路径12。来自存储器18的指令在处理器16上执行以执行实现通信协议的程序，该程序被执行以允许sta执行“新sta”或已经在网络中的一个sta的功能。还应当理解，编程被配置为以不同的模式(源、中间、目的地)进行操作，这取决于其在当前通信上下文中所扮演的角色。示出了该主机配置有毫米波调制解调器20，调制解调器20耦接到射频(rf)电路22a、22b、22c从而耦接到多个天线24a-24n、26a-26n、28a-28n以与邻近的sta发送和接收帧。另外，还可以看到主机具有sub-6ghz的调制解调器30，调制解调器30耦接到射频(rf)电路32从而耦接到天线34。
[0153]
因此，示出该主机配置有两个调制解调器(多频带)及其相关联的rf电路，用于在两个不同的频带上提供通信。通过示例而非限制的方式，预期的定向通信频带是通过毫米波频带调制解调器及其相关的rf电路实现的，用于在毫米波频带中发送和接收数据。另一个频带，在本文中通常称为发现频带，包括sub-6ghz的调制解调器及其相关的rf电路，用于在sub-6ghz的频带中发送和接收数据。
[0154]
尽管在该示例中示出了用于毫米波频带的三个rf电路，但是本公开的实施例可以配置有耦接到任意数量的rf电路的调制解调器20。通常，使用大量的rf电路将导致天线波束方向的覆盖范围更广。应当理解，所利用的rf电路的数量和天线的数量由特定设备的硬件约束确定。当sta确定不需要与邻近的sta通信时，可能会禁用某些rf电路和天线。在至少一个实施例中，rf电路包括频率变换器、阵列天线控制器等，并且连接到被控制以执行用于发送和接收的波束赋形的多个天线。以这种方式，sta可以使用多组波束方向图来发送信号，每个波束方向图的方向都被认为是天线扇区。
[0155]
图11示出了毫米波天线方向的示例实施例50，其可以被sta利用以生成多个(例如36个)毫米波天线扇区方向图。在该示例中，sta实现三个rf电路52a、52b、52c和连接的天线，并且每个rf电路和连接的天线生成波束赋形方向图54a、54b、54c。示出的天线方向图54a具有十二个波束赋形方向图56a、56b、56c、56d、56e、56f、56g、56h、56i、56j、56k和56n(“n”表示可以支持任何数量的方向图)。尽管本公开可以支持任何期望数量的天线扇区，但是使用该特定配置的示例站具有三十六(36)个天线扇区。为了清楚和易于解释，以下各章节通常以天线扇区数较少的sta为例，但是不应将其解释为实现限制。应当理解，任何的任意波束方向图都可以映射到天线扇区。通常，波束方向图被形成为产生尖锐的波束，但是波束方向图可以生成为从多个角度发送或接收信号。
[0156]
通过毫米波阵列天线控制器命令进行的毫米波rf电路和波束赋形的选择来确定天线扇区。尽管sta硬件组件可能具有与上述组件不同的功能划分，但是可以将此类配置视为所解释配置的变体。当sta确定没有必要与邻近的sta通信时，可能会禁用某些毫米波rf电路和天线。
[0157]
在至少一个实施例中，rf电路包括频率变换器、阵列天线控制器等，并且连接到被控制以执行用于发送和接收的波束赋形的多个天线。以这种方式，sta可以使用多组波束方向图来发送信号，每个波束方向图的方向都被认为是天线扇区。
[0158]
图12示出了假设使用附接到其rf电路72的准全向天线74的sub-6ghz调制解调器的天线方向图的示例实施例70，但是可以不受限制地利用其他电路和/或天线。
[0159]
5、多频带发现协助
[0160]
sta是多频带能力设备，其中每个sta可以访问多个频带，例如在本讨论中的至少两个频带。这些频带之一简化了节点发现的执行，并且在本文中通常称为发现频带。作为示例而非限制，发现频带可以包括802.11wlan框架中的sub-6ghz频带。在其中发生节点之间的大量通信并需要在节点发现中进行协助的频带称为通信频带，并且鉴于其定向能力，称为定向通信频带。
[0161]
对于这些频带，即发现频带和定向通信频带中的每个，本公开定义了mac层管理实体(mlme)。
[0162]
在发现频带上通告多频带能力和发现协助特征的sta是现有网络站(节点)，其可以包括接入点(ap)、基本服务集(bss)sta或其他已连接到网络的sta。
[0163]
通过在发现频带上发送承载多频带元素的任何消息帧或信标(例如，信标、探测请求、通告帧或任何其他帧)来执行告知。多频带元素携带关于sta将主要在其上进行通信的其他频带的信息。多频带元素应指示在发现频带上sta正在为通信频带提供发现协助。
[0164]
新的多频带能力sta开始扫掠发现频带(例如2.4或5ghz wifi频带)。如果新sta接
收到带有例如在预期的通信频带中启用发现协助和多频带元素的信标帧，则新sta请求协助。
[0165]
新sta通过交换协助请求和协助响应信息元素来从发现的sta请求协助。这些元素可以被添加到在发现的sta和新sta之间交换的任何帧。例如，可以通过多次请求-响应交互来交换这些元素，例如图13至图17所示例的。
[0166]
图13示出了利用协助请求和协助响应帧进行协助发现的示例实施例90，其示出了新的多频带能力设备92与已连接到网络的现有的多频带能力设备94之间的交互。这些设备中的每一个都显示有毫米波mlme 96、102和发现频带mlme，示例为sub-6ghz mlme 98、100。在交换中，从现有sta在sub-6ghz的频带上发送说明(或“声明”)发现协助能力的信标(104)。执行连接设置/rsna认证设置(106)。然后，新sta在sub-6ghz的频带上向现有sta发送发现协助请求帧(108)，后者通过发送发现协助响应帧进行响应(110)。在发现过程之后，然后现有站开始在发现协助窗口的长度内在所有方向上利用帧/信标进行波束赋形(112)。在波束赋形之后，然后执行连接设置过程以将新sta连接到网络中(114)。因此，可以看出，在交换协助请求和响应元素以确保两个sta之间的链路安全之前，新sta可与发现频带上的已发现的sta相关联。
[0167]
协助请求和协助响应信息元素包含以下信息：(a)sta地址；(b)有关定向通信频带的信息，也称为定向多吉比特(dmg)能力信息；(c)天线能力信息；(d)定向通信频带信息；(e)通信频带扫掠模式请求和响应；(f)发现协助窗口请求和响应；(g)新节点驻留时间请求和响应，以及(h)协助请求响应。应当注意，协助请求和协助响应是协助请求和协助响应元素中的字段，其定义请求的类型和对该请求的响应。
[0168]
在下一章节中，本公开利用快速会话转移(fst)帧作为承载da信息的帧的示例。只要可以交换上述信息，就可以类似地利用所有其他帧或任何类似帧(消息)。
[0169]
图14示出了利用快速会话转移(fst)请求和fst响应帧协助发现的示例实施例130，其示出了新的多频带能力设备132和已连接到网络的接入点(ap)多频带能力的设备134之间的交互。这些设备中的每一个都显示具有毫米波mlme 136、142和发现频带mlme，示例为sub-6ghz的mlme 138、140。在交换中，从现有sta在sub-6ghz的频带上发送说明发现协助能力的信标(144)。执行连接设置/rsna(认证)设置(146)。然后新sta将具有在sub-6ghz频带上的发现协助请求元素的快速会话传送(fst)请求发送到ap 134(148)，ap 134通过发送具有发现协助元素的fst响应来响应(150)。在发现过程之后，然后ap站开始在发现协助窗口的长度内在所有方向上利用帧/信标进行波束赋形(152)。在波束赋形之后，然后执行连接设置过程以将新sta连接到网络的ap(154)。应当理解，这里的附图和描述以及其他实施例也通常适用于任何站，因为作为相同bss或不同bss一部分的站仍可以利用这些过程。
[0170]
图15示出了通过信道上隧穿(on channel tunneling,oct)请求和响应帧利用信息请求或信息响应帧协助发现的示例实施例170。可以看到在新的多频带能力设备172和接入点(ap)多频带能力的设备174之间的交互。这些设备中的每一个都显示具有毫米波mlme176、182和发现频带mlme，示例为sub-6ghz mlme 178、180。在交换中，在sub-6ghz频带上从ap发送说明发现协助能力的信标(184)。执行连接设置/rsna(认证)设置(186)。然后，新sta执行从其毫米波mlme 176到sub-6ghz mlme 178的mlme-octunnel请求(188)，该请求包含发现协助请求。新sta的sub-6ghz mlme 178传送oct请求与具有发现协助的隧道式
mmpdu信息请求(190)。该请求在ap处接收，ap生成mlme-octunnel指示(具有发现协助的隧道式mmpdu信息响应)(192)。ap毫米波mlme 182执行该请求，并响应于发现支持请求而传送包含隧道式mmpdu信息的mlme-octunnel响应(194)。响应于此，oct-响应在ap的sbu-6ghz mlme上发送到新sta的sub-6ghz mlme(196)，后者发送mlme-octunnel确认到其毫米波mlme(198)。在发现过程之后，然后ap站开始在发现协助窗口的长度内在所有方向上利用帧/信标进行波束赋形(200)。在波束赋形之后，然后执行连接设置过程以将新sta连接到网络ap(202)。
[0171]
图16示出了利用探测请求和探测响应帧协助发现的示例实施例210，其示出了网络上的新的多频带能力设备212与接入点(ap)多频带能力的设备214之间的交互。这些设备中的每一个都显示具有毫米波mlme 216、222和发现频带mlme，示例为sub-6ghz mlme 218、220。在交换中，在sub-6ghz的频带上从ap发送说明发现协助能力的信标(224)。具有发现协助元素的探测请求被从新sta发送到ap(226)。然后，ap通过发送具有发现协助元素的探测响应进行响应(228)。在发现过程之后，然后ap站在发现协助窗口的长度内在所有方向上利用帧/信标开始波束赋形(230)。在波束赋形之后，然后执行连接设置过程以将新sta连接到网络ap(232)。
[0172]
图17示出了关联或重关联请求或响应帧的示例实施例，其示出了新的多频带能力设备252和网络ap设备254之间的交互。这些设备中的每一个都示出为具有毫米波mlme 256、262和发现频带mlme，例示为sub-6ghz mlme 258、260。在交换中，ap在sub-6ghz的频带上发送包括发现协助能力信息的信标(或其他帧)(264)。执行连接设置/rsna(认证)设置(266)。然后，新sta在sub-6ghz频带上向ap发送包含发现协助元素的关联或重关联请求(268)，ap通过发送包含发现协助元素的关联或重关联响应进行响应(270)。在发现过程之后，ap在发现协助窗口的长度内在所有方向上使用帧/信标开始波束赋形(272)。在波束赋形之后，然后执行连接设置过程以将新sta连接到网络中(274)。因此，可以看出，在交换协助请求和响应元素以确保两个sta之间的链路安全之前，新sta可与发现频带上的ap关联。
[0173]
6、发现协助程序
[0174]
6.1、bss节点提供协助
[0175]
图18a和图18b示出了向新sta提供发现协助的bss节点的示例实施例290。在流程图中，bss通过在发现频带(较低频带，例如sub-6ghz)上广播多频带元素来指示协助的可用性(292)，该多频带元素在帧上指示发现协助元素，该帧例如为信标或任何其他期望的帧，例如直接发送到网络中的新sta的探测响应或关联响应。
[0176]
bss sta从加入其较低频带bss的sta接收发现协助请求(294)。该请求例如是通过附有da信息元素的fst设置请求帧(或其他信标/消息帧)或其他帧以与前述类似的方式接收的。
[0177]
如果对发现协助的请求未被接受，则bss sta忽略该请求，所示执行返回框292。否则，如果bss sta决定协助新sta，则到达框298。在框298中，例如通过执行波束赋形或启用毫米波频带上的发现，来决定要提供的发现协助的类型。如果发现协助请求被接受，则发现的bss sta发送例如具有发现协助元素的fst设置响应。发现协助元素包含用以指导新sta是否接受da请求以及如果接受则如何执行发现协助的所有信息。
[0178]
bss sta在框300处选择以两种方法中的任一种来进行发现协助：信标扫描302或
调度波束赋形(bf)304。
[0179]
6.1.1、信标扫描(触发bf)
[0180]
如果选择了信标扫描，则会到达图18b的框302：bss sta切换到定向通信频带(例如，毫米波)并开始信标扫描，例如，其可能在信标发送间隔(bti)期间开始扫描信标。可以根据ap决定来在某些信标间隔之后调度信标的发送。信标扫描可以是一个bi中的完全穷尽信标扫描，也可以是信标发送被分成片段的部分信标扫描。信标扫描调度的细节包括在da元素中。
[0181]
6.1.2、调度波束赋形(调度bf)
[0182]
如果选择了调度波束赋形，则在图18b中到达框304：bss sta调度波束赋形，例如，其可以调度dti中的一段时间以与新sta交换波束赋形帧。波束赋形交换可以由bss sta或新sta发起。如果在框304处确定发现的节点将发起bf，则到达框306。在框306中，bss sta切换到毫米波并开始提供以da元素和其他元素传送的发现协助。调度波束赋形的细节包括在可以附加到发现协助响应帧(此示例中为fst设置响应)的da元素和附加元素中，例如扩展调度元素，时分双工(tdd)服务时段(sp)时隙结构元素和tdd sp时隙调度元素。
[0183]
如果在框304处确定新节点将发起bf，则到达框308：新节点切换到通信频带(即，毫米波)并在指定时间扫掠波束赋形帧。
[0184]
6.2、新sta请求协助
[0185]
图19a和图19b示出了新节点从网络请求发现协助的示例实施例310。新sta扫掠发现频带(例如，sub-6ghz)，并且发现具有多频带元素和da指示的bss sta信标(314)。新sta连接到bss sta(ap)以请求发现协助(316)。
[0186]
在发现频带(较低频带，诸如sub-6ghz频带)上连接到bss sta的新sta，例如通过发送fst设置请求帧并将发现协助元素附于其上，而在发送给ap的帧内发送da请求(318)。
[0187]
在框320处，检查新sta是否从bss sta接收到发现协助响应。尽管可以使用任何数量的不同帧来传递发现请求和响应信息，但本示例将da响应视为附加了da元素的fst设置响应帧。如果未接收到发现协助响应，则执行过程移回到执行发现信道扫掠的框312。否则，如果接收到da响应，则执行进行到框322，检查该响应以确定da请求是否被接受。如果da请求未被接受，则再次看到执行返回到框312。因此，如果da请求被拒绝，则新sta可以寻找新的bss sta来请求来自同一bss sta的协助，或者向同一bss sta重新发送da请求。否则，在da请求被接受的情况下，执行过程移至图19b的框324，确定发现协助类型。在da的下一阶段，新sta切换到毫米波频带以接收bss sta提供的da。
[0188]
由于新sta da请求被接受，因此新sta从所附的da元素获得关于所提供的协助的信息，包括所提供的协助的类型。发现协助可以有两种类型：信标扫描326或调度波束赋形324。
[0189]
6.2.1、信标扫描(触发bf)
[0190]
如果信标扫描是所提供的协助的类型，则可以到达图19b的框326，并且新sta从da元素获得关于信标开始的时间以及扫描信标的时间和频率的信息。新sta使用此信息在发送时扫掠信道以寻找信标。
[0191]
6.2.2、调度波束赋形
[0192]
如果调度波束赋形是所提供的协助类型，则可以到达图19b的框328，确定如何执
行调度bf。da元素将da的类型通知给新sta，并且发现协助调度时段的细节优选地包含在附于da响应帧(如果可用)(例如，fst设置响应)的扩展调度元素、tdd时隙结构元素和tdd调度元素中。如果发现的节点将发送波束赋形帧，则到达框330，新站在指定时间扫掠波束赋形帧。否则，如果新节点将发送波束赋形帧，则到达框332，并且新节点切换到毫米波并在指定时间发送波束赋形帧。因此，在任何一种情况下，都可以看到新sta切换到毫米波，并开始接收在da元素和其他元素中传送的发现协助。
[0193]
7、波束赋形同步
[0194]
图20示出新sta 352和bss sta 354之间的波束赋形多频带同步的示例实施例350。每个sta示出为具有发现频带(较低频带)mac 356、360，以及毫米波频带mac 358、362。一旦新sta在较低频带上发现了用于连接的bss sta并与其关联，则将新sta的发现频带(较低频带)与bss sta的发现频带(较低频带)进行同步(364)。bss sta在发现频带(较低频带)上转发发现频带(较低频带)bss与毫米波频带bss的定时同步功能(tsf)偏移(366)。通过多频带元素转发该tsf偏移信息。新sta的较低频带mac(发现频带mac)将tsf偏移转发到毫米波频带mac(370)。在使用tsf偏移信息将新sta和bss sta的毫米波频带mac同步之后，这两者被视为已同步。
[0195]
bss sta将毫米波波束赋形过程的bf同步信息(开始时间、结束时间、波束赋形帧发送样式和/或调度信息)转发到较低频带上的新节点的发现频带(较低频带)mac(372)。bf同步信息通过与fst设置响应帧相关联的元素转发，例如发现协助元素、调度元素、时隙结构元素和时隙调度元素。
[0196]
波束赋形同步信息从新sta的较低频带mac被传递到新sta的毫米波mac(374)。使用在较低频带上交换的信息，在毫米波频带上执行同步波束赋形(376)。
[0197]
通过采用上述操作，新sta可以仅依赖于在较低频带中交换的信号来获得关于何时在毫米波频带上调度波束赋形的定时信息。使用该定时信息，新sta可以在所指示的定时处激活其毫米波发送机和/或接收机。
[0198]
8、信息元素定义
[0199]
8.1、发现协助信息元素
[0200]
图21和图22示出了发现协助信息元素和控制字段的示例实施例390、410，其包含用于触发波束赋形过程的必要信息。
[0201]
在图21中，“元素id”和“长度”字段定义元素的id及其长度。具有元素id的元素id扩展定义了元素的id，并指示元素的类型。发现协助控制字段在如下所述的图22中示出。bti字段表示在信标间隔中的协助发现窗口期间第一个dmg信标帧发送的开始到同一信标间隔中sta发送的最后一个dmg信标帧发送的结束之间的时间间隔(以“时间单位”为单位)。
[0202]
波束赋形开始tsf字段表示发现协助将开始的时间。这可以表示dmg信标扫描、时域双工(tdd)服务时段(sp)波束赋形或新sta开始主动扫掠的预期时间的开始。在至少一个实施例中，该值可以在波束赋形帧发送开始时被包含在dmg bss的tsf的低四个八位字节中。
[0203]
发现协助窗口长度指示以时间单位表示的已发现的sta正在提供发现协助的时间。在此期间，已发现的sta将波束赋形信标或帧发送到新sta，或者正在侦听新sta的波束赋形帧或探测。
[0204]
驻留时间字段指示新sta在以微秒为单位扫掠波束赋形或发现信号时扫描接收到的天线方向图的推荐时间。
[0205]
临时aid(协助id)字段包含由bss sta分派给新sta的值，以表示新sta的临时aid。在提供扩展调度元素的情况下，新sta使用该值来标识bss sta的调度时段。
[0206]
在图22中，可看到发现协助控制字段的子字段。请求/响应指示子字段用于通知接收节点包含此元素的帧是表示发现协助请求(请求元素)还是从接收节点发送的对发现协助请求的响应(响应元素)。如果将此字段设置为请求，则接收节点在接收到此元素后触发发现协助协议。如果该字段设置为响应，则接收节点提取响应信息以从发送节点接收发现协助。
[0207]
发现协助类型子字段指示发现协助是通过调度波束赋形帧还是通过触发波束赋形发送的类型。如果该子字段在请求元素中，则此子字段表示请求；如果该子字段在响应元素中，则此子字段表示响应。当该子字段设置为触发波束赋形时，通过在指定时间触发波束赋形信号(波束赋形开始tsf)来执行发现协助，发现协助可以采用信标扫描或tdd波束赋形的形式。当该子字段设置为调度波束赋形时，将在附加的扩展调度元素中调度发现协助。
[0208]
发现协助响应映射图字段指定发现协助请求的响应。对于该示例实施例，发现协助响应映射图字段的可能值如下。状态00：拒绝以频带id、操作等级、信道编号和bssid定义的频带上的发现协助请求或以其他原因拒绝发现协助请求。接收到此元素的sta将不得不中止发现协助过程，并有选择地再次重新启动该过程。状态10：接受由频带id、操作等级、信道编号和bssid定义的频带上的发现协助请求。接收此信息元素的sta处理该元素中的信息，并继续执行发现协助过程，该过程包括发送或接收波束赋形帧或信标。状态01：拒绝由频带id、操作等级、信道编号和bssid定义的频带上的发现协助请求或以其他未授权访问原因拒绝发现协助请求。接收到此元素的sta将不得不中止发现协助过程，并有选择地再次重新启动该过程。状态11：对于由频带id、操作等级、信道编号和bssid定义的频带、或对于建议使用不同的bss的原因，拒绝发现协助特性。接收到此元素的sta中止发现协助过程，并且可以有选择地再次重新启动该过程。
[0209]
时间单位子字段指示下一个波束赋形帧交换字段的时间单位。在一个示例实施例中，每个值的时间单位如下：0＝1μs；1＝100μs；2＝400μs，并且当前保留值3-15。新sta使用该字段来知道下一个波束赋形帧的时间单位。
[0210]
波束赋形时段(以bi为单位)子字段指示在该时间之后到下一个波束赋形帧为止的信标间隔(bi)或tdd时隙的数量，在此期间将不存在dmg信标帧或波束赋形帧。发现的sta在每个波束赋形时段中发送信标或波束赋形帧。发现的sta可能期望每个波束赋形时段来自新sta的波束赋形帧或探测请求。
[0211]
分段(也称“片段”)发送扇区扫描(txss)子字段被设置为1时指示txss是分段扇区扫描，被设置为0时指示txss为完整的扇区扫描。这是为了通知sta在被动扫掠的情况下波束赋形或信标扫描跨越多个信标间隔。
[0212]
txss跨度子字段指示sta发送dmg信标帧以完成txss阶段所需的信标间隔数。该子字段始终大于或等于1。与在txss跨度时段内未接收到波束赋形帧相比，新sta使用此信息以更快的方式确定扫掠过程的结束，而在至少某些情况下这应该会提高波束赋形过程的效率。
[0213]
8.2、扩展调度元素
[0214]
图23至图25示出了扩展调度元素的示例实施例430、450、470及其分配字段和分配控制子字段。扩展调度元素包含有关在毫米波频带中的分配的信息。新sta使用该元素来提取关于在毫米波频带上的分配的信息，以及关于是否有任何其他sta被分配给该新sta来进行发现的信息。新sta可以基于扩展调度元素中的信息来做出关于加入或不加入bss的决定。扩展调度信息可以具有与802.11wlan标准中定义的结构相似的结构。
[0215]
在图23中，可以看到扩展调度元素，其中元素id提供了元素的标识(元素类型标识符)和长度，其后是多个分配字段。
[0216]
在图24中，来自图23的分配字段被示例为具有以下字段：分配控制子字段，其字段在图25中示出；bf控制，其包含有关在分配的时隙(发起方txss或响应方txss)中进行的波束赋形训练的类型以及来自发起方和/或响应方的用于训练的训练扇区数以及rx dmg天线总数的信息。
[0217]
源和目的地aid代表源和目的地的id。如果源是发现的sta，目的地是新sta，则新sta执行被动发现。如果源id是新sta，而目的地id是发现的sta，则新sta会执行主动发现。由于尚未在毫米波频带上将aid分派给该站，因此新sta可以从bss sta获得临时aid。备选地，bss sta将aid的保留值分派给新sta。在这种情况下，此事务使用aid值0(保留)。
[0218]
分配开始时间指示分配开始的时间。分配块持续时间、块编号和分配块时段指示了分配时段以及分配开始后是否会在同一bi中重复。在与wlan 802.11标准中定义的相同上下文中可以使用附加的字段。
[0219]
在图25中，图24所示的分配控制字段的示例用以下子字段描述。分配id定义为指示此分配的唯一id。分配类型子字段设置为信道访问的类型，即关于此分配是cbap、sp还是tdd sp的类型。伪静态子字段可用于指示分配是静态的，并且该分配在发现协助窗口长度内有效。
[0220]
可截断子字段指示源dmg sta和目的地dmg sta是否可以请求sp截断以进行sp分配。可扩展子字段指示源dmg sta和目的地dmg sta是否可以请求sp扩展以进行sp分配。pcp活动子字段指示当pcp处于活动模式时，是否可以在cbap或sp期间发送或接收pcp。使用的lp sc指示在此sp中是否使用了低功率sc模式。
[0221]
8.3、dmg能力元素
[0222]
图26示出了定向通信频带(dmg)能力信息元素的示例实施例490，其提供关于sta在毫米波频带上的dmg能力(诸如所描述的毫米波频带的定向通信频带)的信息。新sta和bss sta可相互交换其dmg能力，以了解彼此的能力并优化发现和波束赋形过程。
[0223]
新sta可以在可以与bss sta进行通信的较低频带上将dmg能力信息元素发送到bss sta。作为示例而非限制，dmg能力信息元素可以与fst设置请求帧(或其他所传送的帧)一起发送，以指示新sta在毫米波频带上的dmg能力。
[0224]
相反，bss sta可以在发现频带(较低频带)上向新sta发送dmg能力信息元素，以指示其可以在何处与bss sta进行通信。作为示例而非限制，dmg能力信息元素可以与fst设置响应帧一起发送，以指示bss sta在毫米波频带上的dmg能力。dmg能力信息元素除其他字段外还包括以下关注的字段：元素id和长度如其他消息所述；包含sta的mac地址的sta地址；包含由ap或pcp分派给sta的aid的aid字段，新sta将保留此字段；dmg sta能力信息字段，其
字段和子字段在图27中描述。
[0225]
以下字段在wlan 802.11规范中进行了描述，并且仅为方便起见将其包括在本文中。ap或pcp能力信息定义了pcp或ap的某些功能。dmg sta波束跟踪时间限制用于设置波束跟踪的时间限制的值。扩展的sc mcs能力字段为某些mcs值通告了sta的支持。a-mdsu中基本a-msdu子帧的最大数量指示dmg sta能够从另一dmg sta接收的a-msdu中的基本a-msdu子帧的最大数量。a-mdsu中的短a-msdu子帧的最大数量指示dmg sta能够从另一dmg sta接收的a-msdu中的短a-msdu子字段的最大数量。
[0226]
图27示出了定向通信频带(dmg)sta能力信息字段格式的示例实施例510。应当注意，仅出于适合绘图页面的宽度的目的而将元素任意划分为区段地示出，并且可以在与wlan 802.11标准中定义的相同上下文中可以包括其他字段。
[0227]
以下字段在wlan 802.11规范中进行了描述，并且仅为方便起见将其包括在本文中。反向指示sta是否支持反向发送。高层定时器同步子字段指示sta是否支持较高层定时器同步。tpc子字段指示sta是否支持发送功率控制。spsh(空间共享)和干扰缓解子字段指示sta是否能够执行空间共享和干扰缓解功能。
[0228]
rx dmg天线数子字段(b4-b5)指示sta的接收dmg天线的总数。快速链路适配子字段指示sta是否支持wlan 802.11标准中定义的快速链路适配过程，此处仅为方便起见在此将其包括在内。扇区总数子字段(b7-b13)指示sta在所有dmg天线上组合的发送扇区扫描中使用的发送扇区总数，包括dmg天线切换所需的任何lbifs。
[0229]
由rxss长度子字段(b14-b19)表示的值指定了在sta的所有接收dmg天线上组合的接收扇区的总数，包括dmg天线切换所需的任何lbifs。
[0230]
dmg天线互易性(b20)子字段被设置为1以指示sta的最佳发送dmg天线与sta的最佳接收dmg天线相同，反之亦然。否则，此子字段设置为0。
[0231]
以下字段在wlan 802.11规范中进行了描述，并且仅为方便起见将其包括在本文中。a-mpdu参数定义a-mpdu的参数。具有流控制的ba指示sta是否支持具有流控制的块ack。支持的mcs集指示sta支持的mcs。支持的dtp指示sta是否支持动态音调配对。支持的a-ppdu子字段指示sta是否支持a-ppdu聚合。支持其他aid子字段指示sta如何设置其awv配置。
[0232]
天线方向图互易性子字段设置为1以指示与awv关联的发送天线方向图与相同awv的接收天线方向图相同。否则，此子字段设置为0。
[0233]
以下字段在wlan 802.11规范中进行了描述，并且仅为方便起见将其包括在本文中。心跳过期指示子字段指示sta是否期望接收心跳帧。支持的授权ack指示sta是否能够使用授权ack帧响应授权帧。支持的rxss txr ate指示sta是否可以对在dmg sc调制类别的mcs 1上发送的ssw帧执行rxss。当前有保留字段(b61-b62)。
[0234]
8.4、多频带元素
[0235]
图28和图29示出了用于多频带元素及其控制字段的格式的示例实施例530、550。元素id及其长度是每个信息元素的标准。如在ieee802.11标准文件中所定义的，多频带控制字段具有图29所示的子字段。频带id、信道编号和bssid指示sta支持的信道、频带和bssid。
[0236]
频带id字段提供与操作类别和信道编号字段相关的频带的标识。操作类别指示多频带元素适用的信道集。信道编号字段被设置为进行发送的sta正在其上操作或打算在其
上操作的信道的编号。bssid字段指定在由信道编号和频带id字段指示的信道和频带上操作的bss的bssid。信标间隔字段指定在由信道编号和频带id字段指示的信道和频带上操作的bss的信标间隔的大小。
[0237]
tsf偏移指示相对于与发送该元素的mpdu的bssid相对应的bss的tsf，以进行发送的sta为其成员的bss的tsf在该元素中指示的信道上的时间偏移。接收此元素的节点可以使用此值和信标间隔，以与该元素中指示的信道上的bssid同步。
[0238]
多频带连接能力字段指示由sta在该元素中指示的信道和频带上支持的连接能力。fst会话超时字段用于指示fst会话设置协议的超时值。sta mac地址字段包含进行发送的sta使用的mac地址。成对密码套件计数字段指示成对密码套件列表字段中包含的成对密码套件选择器的数量。成对密码套件列表字段包含指示成对密码套件的一系列密码套件选择器。
[0239]
在图29中，多频带控制字段的子字段如下。sta角色子字段指定进行发送的sta在此元素中指示的操作类的信道上扮演的角色。sta mac地址存在子字段指示在多频带元素中是否存在sta mac地址子字段。成对密码套件存在子字段指示在多频带元素中是否存在成对密码套件计数字段和成对密码套件列表字段。
[0240]
da协议可能最感兴趣的是指示该sta支持发现协助协议的发现协助启用子字段。
[0241]
例如在与wlan 802.11标准中定义的相同上下文中可以合并其他字段。
[0242]
8.5、fst设置请求帧格式
[0243]
fst设置请求帧的示例实施例是：1-类别；2-fst动作；3-对话令牌；4-llt；5-会话过渡；6-多频带(可选)；7-发现协助(可选)；8-dmg能力(可选)；9-所需的其他元素。
[0244]
类别字段和fst动作字段定义帧的类型。多频带字段包含sta请求触发发现的mlme的多频带元素。包含在该元素中的信道、频带和mac地址用于向对等sta通知协助的sta和频率。发现协助字段包含请求在定义的频带上的信道上触发或调度发现的sta的发现协助元素。
[0245]
该元素还包含有助于对等sta优化发现过程的信息。dmg能力字段从新sta发送到bss sta，以通知bss sta有关新sta在毫米波频带上的能力的信息。bss sta使用此信息使波束赋形信号的发送适应新sta的dmg能力。
[0246]
例如在与wlan 802.11标准中定义的相同上下文中可以合并其他字段。
[0247]
8.6、fst设置响应帧格式
[0248]
fst设置响应帧的示例实施例是：1-类别；2-fst动作；3-对话令牌；4-llt；5-会话过渡；6-多频带元素(可选)；7-发现协助元素(可选)；8-dmg能力元素(可选)；9-扩展调度元素(可选)；10-时隙结构元素(可选)；11-时隙调度元素(可选)；以及12-所需的其他元素。
[0249]
类别字段和fst动作字段定义帧的类型。多频带字段包含sta正在向其确认发现协助的mlme的多频带元素。包含在该元素中的信道、频带和mac地址用于向对等sta通知协助的sta和频率。
[0250]
发现协助字段包含发现协助元素，该发现协助元素通知在帧中由多频带元素指定的信道上执行的确认的发现协助的属性。该元素还包含有助于对等sta优化发现过程的信息。dmg能力字段从bss sta发送到新sta，以通知新sta有关毫米波频带上bss sta的能力。新sta使用该信息来使波束赋形信号的发送适应bss sta dmg能力。扩展调度字段包含扩展
调度元素，该元素指示发现协助将被执行的定时。时隙结构字段包含指示tdd时隙结构的时隙结构元素。时隙调度字段包含指示调度信息的时隙调度元素。可以合并其他字段，例如在与wlan 802.11标准中定义的相同上下文中使用的字段。
[0251]
9、发现协助的实施示例
[0252]
9.1、通过信标扫描进行发现协助的示例
[0253]
图30示出了通过信标扫描进行的发现协助的示例实施例570。图的上部描绘了bss sta 572和新sta 574在发现频带(较低频带，例如sub-6ghz频带)上的通信，而图的下部描绘了ap 576、使用扫掠选项1的新sta 578和使用扫掠选项2的新sta 580在通信频带上的通信(较高频带，在本文示例为但不限于60ghz)。
[0254]
ap发送包括启用da(发现协助)的指示的信标(582)。新sta在较低频带上从bss ap接收指示多频带和da能力的这些信标(584)。新sta在较低频带上与发现的bss ap形成连接，以fst设置请求586和fst设置响应588为例。新sta发送fst设置请求帧并将以下元素附加到fst设置请求帧。(a)附加了多频带元素，以指示新sta正在请求协助的频带和信道。(b)发现协助元素附有设置为请求的请求/响应子字段。(c)附加了能力元素，例如wlan802.11标准定义的dmg能力元素，其中包含有关新sta的信息，该信息包括新sta的天线配置以及支持tdd sp的可能性。
[0255]
bss ap接收具有发现协助元素以及其他能力和多频带元素的fst设置请求，并决定是否向新sta提供发现协助。在所示的示例中，bss ap发送fst设置响应帧588，该帧包括发现协助(da)元素和可选的多频带元素。da元素包含以下信息。(a)发现协助响应映射图指示ap是否接受或拒绝协助在多频带元素(如果附接了该元素或先前在fst设置请求帧中发送了该元素)中指示的频带和信道上的新sta。如果决定接受，则使用以下字段和子字段。(b)发现协助类型子字段设置为时间触发。这表明波束赋形信号将在特定时间发送。该时间由波束赋形开始tsf字段指示。波束赋形开始tsf字段指示bss毫米波sta开始扫描信标的时间。(c)在bti字段中指示信标发送间隔。新sta使用此字段将其扫掠时间调整为bti间隔并在此时间期间进行扫掠。新sta可能将其扫掠时间增加到超过bti的时间，因为如果信道繁忙，信标的发送可能会延迟。(d)波束赋形时段子字段指示在一个bi中扫描信标与在另一个bi中重新扫描信标之间的时间段(在本例中为bi)。例如，如果波束赋形时段为零，则表明信标在发现窗口长度内在每个bi中被扫描。如果新sta在先前的bi中未接收到信标，则新sta使用该字段来预期将重传信标的时间590。(e)分段txss指示信标扫描是否为部分扫描。txss跨度指示sta发送dmg信标帧以完成txss阶段所花费的信标间隔数。如果该子字段为1，则表明执行了完整扫描。新sta使用此信息来更快地确定，如果在一个或多个txss跨度时段内未接收到波束赋形帧，则何时结束扫掠过程，这在某些情况下也将提高波束赋形效率。(f)发现协助窗口长度指示bss sta将为新sta的发现目的而扫描信标的时间。(g)驻留时间可以指示扫描信标的速率。新sta可以使用该驻留时间字段来确定扫描接收天线方向图以扫掠信标的时间段。
[0256]
bss ap使用在与fst设置请求一起发送的定向通信频带(dmg)能力的信息，特别是新节点天线配置，来在发现协助时段期间在毫米波频带上为新节点设计dmg信标扫描(591)。知道新sta的tx和rx天线方向图的数量以及互易性状态后，bss sta可以执行以下操作：(a)调整附接到信标的训练字段的数量，以匹配新sta中的rx天线方向图的数量；(b)调
整abft时隙的数量；(c)在abft时段内调整ssw帧字段的数量以匹配新sta的tx天线方向图的数量；以及(d)基于bss sta的延时约束来决定是执行全信标扫描还是部分扫描。信标头间隔(bhi)是指信标在不同方向上被扫描和发送的间隔。所示过程使得该间隔保持最小(发送一个或多个信标)，这导致小bhi 592、600，并且当新节点加入时或当节点请求发现时，bhi为全长。
[0257]
在发现协助窗口长度594的时间段内，看到ap以信标之间的时段598开始信标扫描596。
[0258]
一旦新sta在发现频带(较低频带)上接收到fst设置响应，就切换到定向通信频带(毫米波)，并且如果请求被接受则扫掠信标。如果发现协助类型是信标扫描，则新sta在波束赋形开始时间开始扫掠毫米波。如果指定了驻留时间，新sta可以使用驻留时间在毫米波频带内切换其rx天线方向图，如选项1参考(578)所示，其描绘了不同的天线方向图602。备选地，新sta也可以通过使用bti和波束赋形时段的信息仅扫掠信标扫描时间604、606，如选项2参考(580)所示。
[0259]
在从波束赋形开始时间起经过发现协助窗口长度时段之后，或者当其在毫米波频带上完成与bss sta的波束赋形时，新sta可以停止扫掠。
[0260]
9.1.1、信息元素参数设置
[0261]
在较低频带上发送fst设置请求帧和响应帧，其具有设置了发现协助启用字段的多频带元素、反映发送该帧的sta的定向通信频带(dmg)能力的dmg能力元素和发现协助元素。
[0262]
9.1.1.1、fst设置请求帧中的发现协助
[0263]
图31和图32分别示出了发现协助元素及其发现协助控制字段的示例实施例610、630。标有na的字段和子字段保留用于fst设置请求帧中的发现协助。
[0264]
在图31中，元素id、元素id扩展和长度如其他消息中所示用于标识元素的类型及其长度。描述了发现协助控制字段，其子字段在图32中示出。bti字段表示在信标间隔中协助发现窗口期间第一次dmg信标帧发送的开始到在同一信标间隔中sta在最后一次dmg信标帧发送的结束之间的时间间隔。波束赋形开始tsf字段表示发现协助将开始的时间。发现协助窗口长度以时间单位指示发现的sta提供发现协助的时间。驻留时间可选地用于指示新sta正在使用定向波束扫掠介质，并且每个波束之间的时间等于驻留时间。如果此字段设置为零，则表明初始扫掠是准全向的。临时aid(协助id)字段包含由bss sta分派给新sta的值，以表示新sta的临时aid。
[0265]
在图32中，图31中可见的发现协助控制字段的子字段如下。请求/响应指示子字段应设置为请求。可以将发现协助类型设置为波束赋形触发，以显示通过触发波束赋形帧进行发现协助的请求。bss sta决定可以覆盖此请求。其他实施例可以忽略该子字段，并且选择由bss sta确定的发现协助类型。
[0266]
发现协助响应映射图字段指定发现协助请求的响应。时间单位子字段指示下一个波束赋形帧交换字段的时间单位。波束赋形时段(以bi为单位)子字段指示该时间之后到下一个波束赋形帧的信标间隔(bi)或tdd时隙的数量，在此期间将不存在dmg信标帧或波束赋形帧。分段发送扇区扫描(txss)子字段设置为1表示txss是分段扇区扫描，设置为0表示txss是完整的扇区扫描。txss跨度子字段指示sta发送dmg信标帧以完成txss阶段所需的信
标间隔数。其余比特保留。
[0267]
9.1.1.2、fst设置响应帧中的发现协助(da)
[0268]
图33和图34示出了fst响应帧及其发现协助控制字段的示例实施例650、670。标有na的字段和子字段保留用于fst设置请求帧中的发现协助。
[0269]
在图33中，元素id、元素id扩展和长度如其他消息中所示用于标识元素的类型及其长度。描述了发现协助控制字段，其子字段在图34中示出。bti指示信标发送间隔。波束赋形开始tsf指示波束扫描开始的时间。发现协助窗口长度指示bss sta提供发现协助的时间。驻留时间可选地用于指示新sta正在使用定向波束扫掠介质，并且每个波束之间的时间等于驻留时间。如果此字段设置为零，则表示初始扫掠为准全向的。临时aid(协助id)字段包含由bss sta分派给新sta的值，以表示新sta的临时aid。
[0270]
在图34中示出了图33中可见的发现协助控制字段的子字段如下。请求/响应指示子字段应设置为响应。发现协助类型设置为触发波束赋形以显示提供的发现协助类型。发现协助映射图被设置为发现协助请求的响应。如果该字段中的值足以反映拒绝，则忽略该元素中的所有其他字段。时间单位设置为指示bti时间单位。波束赋形时段(bi)指示在发现协助窗口长度内触发波束赋形的bi中的时段。分段txss指示波束赋形是否分段。如果设置了分段的txss，则txss跨度指示波束赋形的跨度。其余比特保留。
[0271]
9.2、通过触发tdd sp波束赋形的da示例
[0272]
图35示出了通过触发tdd sp波束赋形进行发现协助的示例实施例690。图的上部描绘了bss(ap)sta 692和新sta 694在发现频带(较低频带，例如sub-6ghz)上的通信，而图的下部描绘了发起方696、使用第一选项的响应方(新sta)698、使用第二扫掠选项的响应方(新sta)700以及使用第三扫掠选项的响应方(新sta)702在定向通信频带(较高频带，毫米波，在此处示例性地为但不限于60ghz)上的通信。
[0273]
可看到ap发送了指示多频带和da能力的sub-6ghz的信标(704)，其由新sta接收(706)。新sta在较低频带上与发现的bss ap形成连接。在该示例中，新sta发送fst设置请求帧(708)，并将以下元素附加到fst设置请求帧：(a)多频带元素，用以指示新sta正在请求协助的频带和信道；(b)将请求/响应子字段设置为请求的发现协助元素；和(c)能力元素，例如定向通信频带(dmg)能力元素。dmg能力信息如由wlan 802.11标准定义，具有关于新sta的信息，该信息包括新sta的天线配置和支持tdd sp的可能性。
[0274]
bss ap接收具有发现协助元素以及其他能力和多频带元素的fst设置请求，并决定是否向新sta提供发现协助。在这种情况下，bss ap决定提供发现协助，并发送具有发现协助元素以及可能的多频带元素、时隙结构元素和时隙调度元素的fst设置响应帧710。da元素包含以下信息。(a)发现协助响应映射图，以指示ap是否接受或拒绝协助在多频带元素(如果附加了该元素或先前在fst设置请求帧中发送了该元素)中指示的频带和信道上的新sta。如果决定接受，则使用以下字段和子字段。(b)发现协助类型子字段设置为时间触发。这表明波束赋形信号将在特定时间发送。该时间由波束赋形开始tsf字段指示，提供直到波束赋形开始的时间712。波束赋形开始tsf字段指示bss毫米波sta将开始发送tdd波束赋形信号的时间。(c)发现协助窗口长度714指示bss sta将为新sta的发现目的发送波束赋形帧的时间。(d)驻留时间可以确定波束赋形帧的扫描速率。新sta可以使用该字段来确定扫描接收天线方向图以扫掠tdd波束赋形帧的时间段。
[0275]
bss ap使用与fst设置请求一起发送的dmg能力的信息，特别是新节点天线配置，来在毫米波频带上的发现协助期间为新节点设计tdd sp波束赋形过程。知道新sta的tx和rx天线方向图的数量以及互易性状态后，bss sta可以调整在切换为从另一个扇区发送新ssw帧之前从一个扇区发送ssw帧所占的时隙数。
[0276]
一旦新sta在发现频带(较低频带)上接收到fst设置响应，则其切换到定向通信频带(毫米波)，并且如果请求被接受则扫掠波束赋形帧。如果发现协助类型是波束赋形触发，则新sta在波束赋形开始时间开始扫掠毫米波。如果提供了时隙结构元素或时隙调度元素中的任何一个或两者，则新sta将期待tdd sp波束赋形。即使没有提供这些元素，新sta可能仍会接收tdd sp波束赋形帧。
[0277]
发起方696通过发送操作开始在较高频带(例如60ghz)中的波束赋形(713)。在所示的示例中，ap是发起方。波束赋形将在发现协助窗口长度的时间段内持续(714)。在该示例中，可以看出，在给定的窗口长度内，存在波束赋形的窗口0 716和波束赋形的窗口1 718。在波束赋形期间示出了周期性波束赋形帧(720)。如三个选项698、700、702所示，新sta开始扫掠。在描绘的第一扫掠选项698中，新sta正在扫掠其接收天线(721)，并且如果指定了驻留时间，可以使用驻留时间在毫米波频带中切换其rx天线方向图(722)，一旦新sta找到ssw帧，就调整其扫掠时段并切换到完全同步模式(724)。
[0278]
在描绘的第二扫掠选项700中，如果时隙结构元素被提供有fst设置响应帧，则新sta可以使用时隙结构元素中的信息来直接切换到完全同步模式(726)，在该完全同步模式下，每当bss sta发送新的ssw帧时就切换rx天线方向图，可见的该变化为天线方向图728、730、732、734和736。
[0279]
在描绘的第三扫掠选项702中，如果时隙结构元素和时隙调度元素被与fst设置响应帧一同提供，则新sta可以从时隙调度元素中提取波束赋形时隙调度信息，并且仅在发送ssw帧的时间期间进行扫掠(738)。这可以提高扫掠时段的效率并减少扫掠功率消耗。在这些扫掠期间，可看到不同的天线方向图740、742、744、746和748。
[0280]
新sta可以在从波束赋形开始时间起的发现协助窗口长度时段之后或者当其已经在较高频带(例如，毫米波，例如60ghz)上进行与bss sta的波束赋形时停止扫掠。
[0281]
9.2.1、信息元素参数设置
[0282]
在较低频带上发送fst设置请求和响应帧，其具有设置了发现协助启用字段的多频带元素、反映了sta发送该帧的dmg能力的dmg能力元素和发现协助元素。
[0283]
fst响应可以包括时隙结构元素和时隙调度元素，以向新sta提供关于tdd-sp波束赋形过程的附加信息。这里要注意，扩展调度元素不与fst设置响应帧一起发送。
[0284]
9.2.1.1、fst设置请求帧中的发现协助
[0285]
图36和37示出了fst设置请求帧(图36)及其发现协助控制字段(图37)的示例实施例750、770。标有na的字段和子字段保留用于fst设置请求帧中的发现协助。
[0286]
在图36中，fst设置请求帧具有以下字段。元素id、元素id扩展和长度如其他消息中所示用于标识元素的类型及其长度。描述了发现协助控制字段，其子字段在图37中示出。bti、波束赋形开始tsf、发现协助窗口长度和临时aid被标记有na，因为在此上下文不适用。驻留时间可选地用于指示新sta正在使用定向波束扫掠介质，并且每个波束之间的建议时间等于驻留时间。如果此字段设置为零，则表明初始扫掠为准全向的。(协助id)字段包含由
bss sta分派给新sta的值，以表示用于新sta的临时aid。
[0287]
在图37中，将图36中可见的发现协助控制字段的子字段示出如下。请求/响应指示子字段应设置为请求。可以将发现协助类型设置为波束赋形触发以显示通过触发波束赋形帧进行发现协助的请求。bss sta决定可以覆盖此请求。其他实施方式可以忽略此子字段，并选择由bss sta确定的发现协助类型。发现协助响应映射图、时间单位、波束赋形时段、分段txss和txss跨度都标记有na，因为在此上下文不适用。
[0288]
9.2.1.2、fst设置响应帧中的发现协助
[0289]
图38和图39示出了fst设置响应帧(图38)及其发现协助控制字段(图39)的示例实施例790、810。标有na的字段和子字段保留用于fst设置请求帧中的发现协助。
[0290]
在图38中，可看见fst设置响应帧具有元素id、元素id扩展和长度，如其他消息中所示用于标识元素的类型及其长度。描述了发现协助控制字段，其子字段在图39中示出。bti字段等于0可以指示波束赋形是tdd波束赋形。波束赋形开始tsf指示时域双工(tdd)波束赋形帧开始的时间。发现协助窗口指示bss sta提供发现协助的时间。驻留时间指示新sta正在使用定向波束扫掠介质，并且每个波束之间的时间等于驻留时间。临时aid(协助id)字段在此上下文不适用。
[0291]
在图39中，示出了图38中看见的发现协助控制字段的子字段如下。请求/响应指示子字段应设置为响应。发现协助类型设置为波束赋形触发以显示提供的发现协助类型。发现协助映射图被设置为发现协助请求的响应。如果字段中的值足以反映拒绝，则可以忽略元素中的所有其他字段。时间单位、波束赋形时段、分段txss和txss跨度标记有na，表示其不适用于此上下文。
[0292]
9.3、通过波束赋形调度进行的发现协助
[0293]
图40示出了通过波束赋形调度进行发现协助的示例实施例830。图的上部描绘了bss ap sta 832和新sta 834在发现频带(较低频带，例如sub-6ghz)上的通信，而图的下部描绘了ap 836、使用第一选项的新sta(838)和使用第二选项的新sta(840)在通信频带(较高频带，示例为但不限于60ghz)上的通信。
[0294]
可看到ap发送指示多频带和da能力的sub-6ghz信标(842)，新sta接收了信标(842)。新sta在较低频带上与发现的bss ap形成连接。新sta发送fst设置请求帧(846)，并将以下元素附加到fst设置请求帧。(a)附加了多频带元素，以指示新sta请求协助的频带和信道。(b)将请求/响应子字段设置为请求的发现协助元素。(c)附加了诸如定向通信频带(dmg)能力元素之类的能力元素。可以利用由wlan 802.11标准定义的dmg能力信息，该信息提供有关新sta的信息，包括新sta的天线配置以及支持tdd sp的可能性。
[0295]
bss ap接收具有发现协助元素以及其他能力和多频带元素的fst设置请求，并决定是否向新sta提供发现协助。bss ap决定提供协助，并发送fst设置响应帧(848)，其具有发现协助元素、扩展调度元素和多频带元素(如果适用)、时隙结构元素和时隙调度元素。da元素包含以下信息。(a)发现协助响应映射图，以指示ap是否接受或拒绝协助在多频带元素(如果附加了该元素或先前在fst设置请求帧中发送了该元素)中指示的频带和信道上的新sta。如果决定接受da，则使用以下字段和子字段。(b)发现协助类型子字段设置为调度波束赋形。这指示波束赋形将在bi中的调度时段中执行(852)，并且调度时段的细节在扩展调度元素中，该扩展调度元素应与da元素一起在fst设置响应元素中提供。(c)发现协助窗口长
度指示bss sta将为了新sta的发现目的而发送波束赋形信号的时间(854)。(d)驻留时间可以提供波束赋形帧的扫描速率。新sta可以使用该字段来确定扫描接收天线方向图以扫掠tdd波束赋形帧的时间段。
[0296]
bss ap使用与fst设置请求一起发送的dmg能力的信息，特别是新节点天线配置，以在毫米波频带上的发现协助时段854内为新节点设计波束赋形过程。bss sta知道新sta的tx和rx天线方向图的数量以及互易性状态后，可以调整为新sta分配的时隙数量以例如tx其ssw帧，或者分配正确数量的训练字段以对新sta中的rx天线进行波束赋形。
[0297]
bss毫米波sta调度bi中的时间以在毫米波频带中对新sta进行波束赋形。bss sta在扩展调度元素中添加调度信息，并将其附加到fst设置响应帧。bss毫米波sta可以通过将调度时段的周期性包括在da元素波束赋形时段子字段中而在每个波束赋形时段内重复此分派。
[0298]
扩展调度元素包含与期望ap进行与新sta的波束赋形的dti时段中的时间段852有关的信息。波束赋形开始时间指的可以是扩展调度元素信息处于活动状态时的bi。如果使用波束赋形时段子字段，则bss ap会在每个波束赋形时段中调度在扩展调度元素中标识的相同时段。bss ap开始发送以周期性小信标头间隔(bhi)850以及重复的调度波束赋形856和附加的小bhi 858示出的波束赋形849。
[0299]
新sta期望每个波束赋形时段的协助，直到发现协助窗口854的末端。一旦新sta在发现频带(较低的频带)上接收到fst设置响应，其就切换到定向通信频带(毫米波)并且若请求被接受则扫掠波束赋形帧。如果发现协助类型是调度波束赋形，则新sta从附接到fst设置响应帧的所提供的扩展调度元素中提取调度信息875。
[0300]
新sta可以通过多种方式进行扫掠，例如以下方式。在描绘的第一扫掠选项838中，如果调度波束赋形时段使得保留的sp是tdd sp，则新sta期望tdd波束赋形帧。ap可以将时隙结构元素和时隙调度元素与fst设置响应帧一起发送，以使扫掠860更加有效，如前所讨论的。
[0301]
在第二扫掠选项840中，执行以下操作。如果调度波束赋形是非tdd sp，并且源是指新sta，则预期新sta是发起方并且应在分派的时段内开始发送波束赋形帧870。如果调度波束赋形是非tdd sp，并且源是指bss sta，则预期bss sta是发起方并且应在分派的时段内开始发送波束赋形帧。
[0302]
新sta可以在从波束赋形开始时间起在发现协助窗口长度时段之后或者当其在毫米波频带上与bss sta进行波束赋形时停止扫掠。
[0303]
9.3.1、非tdd调度da的信息元素设置
[0304]
在较低频带上发送fst设置请求和响应帧，其具有设置了发现协助启用字段的多频带元素、反映了发送该帧的sta的dmg能力的定向通信频带(dmg)能力元素和发现协助元素。扩展调度元素与fst设置响应帧一起发送，以指示发现协助是通过波束赋形时段的调度分配来进行的。
[0305]
9.3.1.1、fst设置请求帧中的发现协助
[0306]
图41和图42示出了da fst设置请求帧(图41)以及来自该设置请求帧的发现协助控制字段(图42)的示例实施例890、910。标有na的字段和子字段保留用于fst设置请求帧中的发现协助。
[0307]
在图41中，da fst设置请求字段具有以下字段。元素id、元素id扩展和长度如其他消息中所示用于标识元素的类型及其长度。描述了发现协助控制字段，其子字段在图42中示出。驻留时间可选地用于指示新sta正在使用定向波束扫掠介质，并且每个波束之间的建议时间等于驻留时间。如果此字段设置为零，则表明初始扫掠执行为准全向。bti、波束赋形开始tsf、发现协助窗口长度和临时aid字段标记有na，因为在此不适用。
[0308]
在图42中，在图41中可见的发现协助控制字段的子字段如下。请求/响应指示子字段应设置为请求。可以将发现协助类型设置为调度波束赋形，以显示通过调度的sp或cbap时段进行发现协助的请求。bss sta决定可以覆盖此请求。其他实施方式可以忽略此子字段，例如，选择由bss sta确定的发现协助类型。
[0309]
9.3.1.2、fst设置响应帧中的发现协助
[0310]
图43和图44示出了fst设置响应帧(图43)以及来自该设置响应帧的发现协助控制字段(图44)的示例实施例930、950。标有na的字段和子字段保留用于fst设置请求帧中的发现协助。
[0311]
在图43中，da fst设置响应帧具有以下字段。元素id、元素id扩展和长度如其他消息中所示用于标识元素的类型及其长度。描述了发现协助控制字段，其子字段在图44中示出。bti和波束赋形开始tsf字段标记有na，因为其在此不适用。发现协助窗口指示bss sta提供发现协助的时间。驻留时间指示新sta正在使用定向波束扫掠介质，并且每个波束之间的时间等于驻留时间。临时aid包含由bss sta分派给新sta的值，以代表新sta的临时aid。在提供扩展调度元素的情况下，新sta使用该值来标识由bss sta给新sta的调度时段。
[0312]
在图44中，在图43中可见的发现协助发现控制字段的子字段如下。请求/响应指示子字段应设置为响应。发现协助类型设置为调度波束赋形，以显示提供的发现协助类型。发现协助映射图被设置为发现协助请求的响应。如果字段中的值足以反映拒绝，则可以忽略该元素中的所有其他字段。其余字段标记有na，因为不适用于此处。
[0313]
9.3.1.3、扩展调度元素
[0314]
图45至图47示出了扩展调度元素(图45)、分配字段的格式(图46)和分配控制子字段格式(图47)的示例实施例970、990、1010。以下字段和子字段是发现协助所必需的，并按以下方式设置，其余字段按802.11wlan标准文档中的说明进行设置。
[0315]
在图45中，可以看到每个扩展调度元素具有元素id字段、长度字段和多个分配，这里看到的是分配1至分配n。分配字段的示例在图46中示出。
[0316]
在图46中，可看到具有分配控制字段的分配字段格式，其在图47中进一步描述。分配块具有标识符(id)子字段。bf控制子字段设置为启用波束赋形，并指示波束赋形的细节。如果bss sta正在发起波束赋形，则源aid字段表示bss sta aid；如果新sta正在发起波束赋形，则源字段表示新sta临时aid(或保留的aid)。如果新sta正在发起波束赋形，则目的地aid表示bss sta aid；如果bss sta正在发起波束赋形，则目的地aid表示新sta临时aid(或保留的aid)。分配开始指示波束赋形分配时段的开始时间。分配块持续时间、分配的块编号和分配块时段指示dti时段内的分配。
[0317]
在图47中，分配控制字段中的子字段如下。分配id被设置为由bss sta选择的值。分配类型可以是sp或cbap。伪静态指示对发现协助窗口长度重复该分配。适用tdd的sp设置为0表示非tdd sp。
[0318]
9.3.2、tdd调度da的信息参数
[0319]
在发现频带(较低频带)上发送fst设置请求和响应帧，其具有设置了发现协助启用字段的多频带元素、反映了sta发送帧的dmg能力的定向通信频带(dmg)能力元素和发现协助元素。dmg能力元素应指示两个设备都支持tdd-sp，才能正常工作。扩展调度元素与fst设置响应帧一起发送，以指示通过波束赋形时段的调度分配来执行发现协助。fst设置响应可以携带时隙结构元素和时隙调度元素，以提供有关tdd-sp的新sta信息，从而提高扫掠效率。
[0320]
9.3.2.1、fst设置请求帧中的发现协助
[0321]
图48和图49示出了fst设置请求帧中的发现协助(图48)以及来自该设置请求帧的发现协助控制字段(图49)的示例实施例1030、1050。
[0322]
在图48中，fst设置请求中的发现协助具有以下字段。元素id、元素id扩展和长度如其他消息中所示的用于标识元素的类型及其长度。描述了发现协助控制字段，其子字段在图49中示出。驻留时间可选地用于指示新sta正在使用定向波束扫掠介质，并且每个波束之间的建议时间等于驻留时间。如果此字段设置为零，则表明初始扫掠执行为准全向。其余字段标记有na，因为其不适用于此处。
[0323]
在图49中，示出发现协助控制字段具有以下子字段。请求/响应指示子字段应设置为请求。可以将发现协助类型设置为调度波束赋形，以示出在调度的sp或cbap期间执行发现协助的请求。bss sta决定可以覆盖此请求。其他实施方式可以忽略此子字段，并选择由bss sta确定的发现协助类型。其余字段标记有na，因为其不适用于此处。
[0324]
9.3.2.2、fst设置响应帧中的发现协助
[0325]
图50和图51示出了fst设置响应帧(图50)中的da以及来自该设置请求帧的发现协助控制字段(图51)的示例实施例1070、1090。标有na的字段和子字段保留用于fst设置请求帧中的发现协助。
[0326]
在图50中，显示的fst设置响应帧中的da具有以下字段。元素id、元素id扩展和长度如其他消息中所示的用于标识元素的类型及其长度。描述了发现协助控制字段，其子字段在图51中示出。开始tsf字段指示tdd波束形帧开始的时间。da窗口长度是发现协助窗口，其指示bss sta提供发现协助的时间。驻留时间字段是驻留时间，其表示新sta正在使用定向波束扫掠介质，并且每个波束之间的时间等于驻留时间。临时aid字段包含由bss sta分派给新sta的值，以表示新sta的临时aid。在提供扩展调度元素的情况下，新sta使用该值来标识由bss sta给新sta的调度时段。其余字段标记有na，因为其不适用于此处。
[0327]
在图51中，描绘了来自图52的发现协助控制字段，其具有以下子字段。请求/响应指示子字段应设置为响应。发现协助类型设置为调度波束赋形，以示出提供的发现协助类型。发现协助映射图被设置为发现协助请求的响应。如果该字段中的值足以反映拒绝，则可以忽略该元素中的所有其他字段。其余字段标记有na，因为其不适用于此处。
[0328]
9.3.2.3、扩展调度元素
[0329]
图52至图54示出了扩展调度元素(图52)、分配字段的格式(图53)和分配控制子字段格式(图54)的示例实施例1110、1130和1150。以下字段和子字段用于发现协助，并按以下步骤进行设置，其余字段按802.11wlan标准文档中的说明进行设置。
[0330]
在图52中，可以看到扩展调度元素，其具有元素id字段、长度字段和多个分配，在
这里看到的是分配1到分配n。分配字段的示例在图53中示出。
[0331]
在图53中，可以看到分配字段格式具有以下字段。分配控制子字段在图54中描述。bf控制子字段设置为启用波束赋形，并指示波束赋形的详细信息。源aid表示bss sta aid。目的地aid表示新sta。分配开始指示波束赋形分配时段的开始时间。子字段分配块持续时间、块编号和分配块时段指示dti时段内的分配。
[0332]
在图54中，可以看到分配控制字段具有以下子字段。以下字段和子字段是发现协助所必需的，并且设置如下，其余字段如802.11wlan标准文档中所述进行设置，因此不再详细描述。分配id被设置为由bss sta选择的值。分配类型为sp。伪静态子字段指示对发现协助窗口长度重复该分配。可截断子字段指示源dmg sta和目的地dmg sta是否可以请求sp截断以进行sp分配。可扩展子字段指示源dmg sta和目的地dmg sta是否可以请求sp扩展以进行sp分配。pcp活动子字段指示当pcp处于活动模式时，是否可以在cbap或sp期间发送或接收pcp。使用的lp sc指示在此sp中是否使用了低功率sc模式。适用tdd的sp设置为1表示tdd sp。
[0333]
10、多个毫米波信道上的da扩展
[0334]
如果bss ap在毫米波频带上(例如在信道1和信道2上)运行多个bss，则bss ap可能在信道1和信道2上都提供发现协助。在这种情况下，bss ap可以通过在该两个信道上触发波束赋形帧或发现信号并在不同时间分配波束赋形调度而同时在该两个信道上支持发现协助。本公开提供了在多个信道(例如，信道1和信道2)上进行波束赋形调度的示例，但是可以使用相同的方法和帧来启用波束赋形触发，如在9.1和9.2章节中所述。
[0335]
10.1、fst设置请求帧格式
[0336]
当新sta对bss sta请求发现协助，新sta发送帧，如fst设置请求帧，其包含以下信息来对信道x和信道y请求协助发现。该fst请求帧的一个示例实施例包含以下字段：1-类别；2-fst动作；3-对话令牌；4-llt；5-会话过渡；6-多频带1；7-发现协助1；8-dmg能力1；9-多频带2；10-发现协助2；11-dmg能力2；以及12-需要的其他元素。
[0337]
类别字段和fst动作字段定义帧的类型(fst设置请求)。多频带1字段包含sta请求触发发现的mlme的多频带元素。该字段指定信道x的属性。发现协助1字段包含与信道x关联的发现协助元素。dmg能力1字段包含sta在信道x上进行通信时的dmg能力。多频带2字段包含sta请求触发发现的mlme的多频带元素。该字段指定信道y的属性。发现协助2字段包含与信道y关联的发现协助元素。dmg能力2字段包含sta在信道y上进行通信时的dmg能力。
[0338]
在接收到fst请求帧之后，bss ap检查其是否可以在请求的信道上调度扇区扫描。bss ap的过程的详细信息将在后面的部分中介绍。
[0339]
10.2、fst设置响应帧格式
[0340]
当bss ap在多个信道上接受发现协助请求时，其以包含多个多频带元素、发现协助元素和扩展调度元素的fst设置响应帧进行响应。当bss ap接受信道x和信道y上的发现协助时，bss ap发送包含以下信息的fst设置响应帧，从而确认在信道x和信道y上的发现协助。
[0341]
fst响应帧格式具有以下字段：1-类别；2-fst动作；3-对话令牌；4-llt；5-会话过渡；6-多频带1；7-发现协助1；8-dmg能力1；9-扩展调度1；10-时隙结构1(可选)；11-时隙调度1(可选)；12-多频带2；13-发现协助2；14-dmg能力2；15-扩展调度2；16-时隙结构2(可
选)；17-时隙调度2(可选)；以及18-需要的其他元素。
[0342]
类别字段和fst动作字段定义帧的类型(fst设置响应)。多频带1字段包含sta正在向其确认发现协助的mlme的多频带元素，其指定信道x的属性。发现协助1字段包含发现协助元素，该发现协助元素通知在该帧中该字段之前的多频带元素指定的信道上所执行的已确认的发现协助的属性。发现协助1字段包含与信道x相关联的发现协助元素。dmg能力1字段包含在信道x上操作的bss sta的dmg能力(定向通信频带能力)。扩展调度1字段包含指示在信道x上执行发现协助的定时的扩展调度元素。时隙结构1字段包含指示信道x上的tdd时隙结构的时隙结构元素。时隙调度1字段包含指示信道x上的调度信息的时隙调度元素。多频带2字段包含sta正在向其确认发现协助的mlme的多频带元素，其指定了信道y的属性。发现协助2字段包含了通知在信道y上执行的已确认的发现协助的属性。dmg能力2字段包含在信道y上操作的bss sta的dmg能力。扩展调度2字段包含指示了将在信道y上提供发现协助的定时的扩展调度元素。时隙结构2字段包含指示信道y上的tdd时隙结构的时隙结构元素。时隙调度2字段包含指示信道y上的调度信息的时隙调度元素。
[0343]
10.3、通过多个毫米波信道上的波束赋形进行的da
[0344]
图55示出了通过在多个定向通信频带(毫米波)信道上的波束赋形进行发现协助的示例实施例1170。图的上部描绘了bss ap sta 1172和新sta 1174在发现频带(较低频带，例如sub-6ghz)上的通信，而图的下部描绘了信道x上的ap 1176和信道y上的ap 1178、以及信道x上的新sta 1180和信道y上的新sta 1182在定向通信频带(较高频带，此处示例为但不限于60ghz)上的通信。
[0345]
可看到ap发送指示多频带和da能力的sub-6ghz信标(1184)，新sta接收到该信标(1186)。响应于发送具有发现协助(da)元素的fst设置请求1188，新sta在较低频带上与已发现的bss ap形成连接，并附加以下元素。(a)附加了多频带元素(多频带1和多频带2)以指示新sta正在请求其协助的频带和信道。如果bss ap指示其在毫米波信道上操作多个bss，则新sta包含多个多频带元素以指示其成为任何候选bss的一部分的意愿。(b)将具有请求/响应子字段的发现协助元素(发现协助1和发现协助2)设置为请求。发现协助1对应于多频带1标识的信道，发现协助2对应于多频带2标识的信道。(c)能力元素类似于例如由wlan 802.11标准定义的dmg能力元素，其具有有关新sta的信息，该信息包括新sta的天线配置以及支持tdd sp(dmg能力1和dmg能力2)的可能性。dmg能力1对应于由多频带1标识的信道，而dmg能力2对应于由多频带2标识的信道。
[0346]
bss ap接收具有发现协助元素、dmg能力和多频带元素的fst设置请求。bss ap检查其是否可以在所请求的信道上调度扇区扫描。如果bss ap可以找到合适的定时在信道上发送扇区扫描，则其在不同的定时调度多个信道上的扇区扫描，因此新sta可以执行扫掠而不会丢失信号之一。
[0347]
然后，bss ap将调度的定时编码为扩展调度元素，并用包含该扩展调度元素的fst设置响应帧1190进行响应，以便通知新sta何时扫掠哪个信道。
[0348]
当bss ap接受多个信道上的发现协助请求时，其以包含多个多频带元素、发现协助元素和扩展调度元素的fst设置响应帧1190进行响应。即使新sta在多个毫米波信道上请求发现协助，其也仅在bss ap可以找到合适的定时来调度扇区扫描发送且该信道具有足够的带宽来容纳新sta的信道上执行发现协助。如果bss ap支持tdd sp，则其可以包括时隙结
构元素和时隙调度元素。
[0349]
发现协助元素包含以下信息，该信息在相应的定向通信频带(毫米波)信道上有效。(a)发现协助响应映射图，以指示ap是否接受或拒绝协助在多频带元素(如果附加了该元素或先前在fst设置请求帧中发送了该元素)中指示的频带和信道上的新sta。如果决定接受da，则使用以下字段和子字段。(b)发现协助类型子字段设置为调度波束赋形。这表明波束赋形将在bi中的调度时段内执行，并且该调度时段的详细信息位于fst设置响应元素中与da元素一起提供的扩展调度元素中。(c)发现协助窗口长度指示bss sta将为新sta的发现目的而发送波束赋形信号的时间1198。(d)驻留时间可以确定波束赋形帧的扫描速率。新sta可以使用该字段来确定时间段1196以扫描接收天线方向图来扫掠tdd波束赋形帧。
[0350]
bss ap使用与fst设置请求一起发送的dmg能力的信息，特别是新节点天线配置，来在相应的毫米波信道上的发现协助期间为新节点设计波束赋形过程。bss sta知道新sta的tx和rx天线方向图的数量以及互易性后，便可以调整为新sta分配的时隙数量，以例如发送其ssw帧，或分配正确数量的训练字段以对新sta中的rx天线进行波束赋形。
[0351]
可看到ap开始在信道x 1192和信道y 1204上进行波束赋形，以至少跨越发现协助窗口长度1198。可看到该波束赋形具有较小的信标头间隔(bhi)1194、1202。bss毫米波sta调度bi中的时间1196、1206，以在毫米波信道中对新sta进行波束赋形。bss sta在扩展的调度元素中添加调度信息，并将其附加到fst设置响应帧。bss毫米波sta可以通过在da元素波束赋形时段子字段中包含调度时段的周期性而在每个波束赋形时段内重复此分派(1200)。
[0352]
扩展调度元素包含有关dti时段中期望ap在相应的毫米波信道上进行与新sta的波束赋形的时间段的信息。
[0353]
波束赋形开始时间可以参考扩展调度元素信息处于活动状态的bi。
[0354]
如果使用波束赋形时段子字段，则bss ap在每个波束赋形时段中调度在扩展调度元素中标识的相同时段。新sta可以期望在每个波束赋形时段中的协助，直到发现协助窗口1198的末端。
[0355]
一旦新sta接收到通知在发现频带(较低频带)上接受发现协助的fst设置响应，则其切换到接收的帧中的多频带元素中指示的毫米波信道。新sta从接收到的fst设置响应帧中的扩展调度元素中提取调度信息，并切换毫米波信道以能够在每个信道上的调度时间在信道上发送/接收信号。
[0356]
可看到新sta分别在信道x和信道y上扫掠或发送波束赋形帧(1180、1182)，其定时分别显示为1205和1210。
[0357]
在信道的调度时间内，新sta可以以多种方式进行扫掠：
[0358]
(a)如果调度波束赋形时段使得保留的sp是tdd sp，则新sta期待tdd波束赋形帧。ap可以将时隙结构元素和时隙调度元素与fst设置响应帧一起发送，以使扫掠更加有效，如前所述。
[0359]
(b)如果调度波束赋形是非tdd sp并且源是指新sta，则新sta被期望是发起方，并且应当在所分派的时段中开始发送波束赋形帧。
[0360]
(c)如果调度波束赋形是非tdd sp并且源是指bss sta，则期望bss sta是发起方，并且应该在所分派的时段中开始发送波束赋形帧。
[0361]
新sta可以在从波束赋形开始时间起的发现协助窗口长度时段之后或者当其进行
与毫米波信道上的bss sta的波束赋形时停止扫掠。
[0362]
11.公开内容摘要
[0363]
以下是与本公开相关联的方面的部分概述。
[0364]
bss sta可以通过在发现频带(较低频带)中发送信息来向试图发现bss sta的sta提供发现协助。该信息通知新sta有关如何发现新sta和进行与其的波束赋形的信息。此信息可以包括以下内容。(a)此da特征在定向通信(毫米波)频带上的可用性。(b)bss sta收到新sta的请求后可对新sta进行发现协助的可用性。(c)波束赋形或发现信号应开始的触发时间。(d)波束赋形或发现信号发生的时间段。(e)波束赋形的类型以及哪个sta应该发起波束赋形帧交换。(f)重复波束赋形或发现信号发送的周期性以及bss sta处于发现协助模式的时间。(g)新sta使用定向扫掠时扫掠频率的rx天线方向图。
[0365]
多频带bss通过在较低频带上通告其多频带能力和发现协助能力并响应较低频带上的发现协助请求来向网络中的其他sta提供发现协助。
[0366]
新sta通过在较低频带上向bss sta发送发现协助请求并在较低频带上接收响应来请求发现协助。新sta应将其多频带能力、dmg能力发送给bss sta，以告知其功能。
[0367]
提供发现协助的多频带bss可以在接收到较低频带上的发现协助请求之后触发或调度对新sta的波束赋形。除了进行发现的频带外，bss sta还应将调度信息或触发时间发送到较低频带上的新sta。
[0368]
提供发现协助的多频带bss在接收到声明在较低频带上支持tdd-sp的新sta的发现协助请求和dmg能力后，可以触发或调度对新sta的tdd波束赋形。除了进行发现的频带和所有tdd-sp时隙以及调度信息(如果需要)之外，bss sta还应向较低频带上的新sta发送调度信息或触发时间。
[0369]
新sta可以通过发送具有多频带元素和dmg能力的发现协助请求来请求多个信道上的发现协助，对于每个信道，其正在较低频带上通过发现协助请求来请求发现协助。bss sta在较低频带上以发现协助响应进行响应，包括对将为其提供协助的每个信道的多频带元素、dmg能力和发现协助响应。bss sta可以在这些信道中的每个信道上调度波束赋形或触发波束赋形。如果在请求的任何信道中调度了波束赋形，则将调度元素与该信道的发现协助响应帧一起发送。
[0370]
12、实施例的总体范围
[0371]
在所提出的技术中描述的增强可以在各种无线通信站的协议内容易地实现。还应意识到，无线通信站优选地被实现为包括一个或多个计算机处理器装置(例如，cpu、微处理器、微控制器，启用计算机的asic等)以及相关联的存储指令的存储器(例如，ram、dram、nvram、闪存、计算机可读介质等)，从而在处理器上执行存储在存储器中的编程(指令)以执行本文所述的各种处理方法的步骤。
[0372]
为了简化图示，未在图中示出计算机和存储装置，因为本领域的普通技术人员认识到可使用计算机装置来执行与图像/视频编码和解码有关的步骤。就存储器和计算机可读介质而言，所呈现的技术是非限制性的，只要其是非暂时性的，并且因此不构成暂时性电子信号。
[0373]
在此可以参考根据该技术的实施例的方法和系统的流程图说明和/或过程、算法、步骤、操作、公式或其他计算描述来描述本技术的实施例，其也可以实现为计算机程序产
品。就这一点而言，流程图的每个方框或步骤，以及流程图中的方框(和/或步骤)的组合，以及任何过程、算法、步骤、运算、公式或计算描述都可以通过各种方式实现，诸如包括以计算机可读程序代码体现的一个或多个计算机程序指令的硬件、固件和/或软件。将会理解，任何这样的计算机程序指令可以由一个或多个计算机处理器执行，包括但不限于通用计算机或专用计算机或其他可编程处理设备以产生机器，从而执行的计算机程序指令在计算机处理器或其他可编程处理设备上创建用于实现指定功能的工具。
[0374]
因此，本文描述的流程图的框以及过程、算法、步骤、操作、公式或计算描述支持用于执行指定功能的工具的组合、用于执行指定功能的步骤的组合、以及诸如计算机可读程序代码逻辑工具中所体现的计算机程序指令以用于执行指定的功能。还应理解，在此描述的流程说明的每个方框以及任何过程、算法、步骤、操作、公式或计算描述及其组合可以通过执行特定目的的硬件和和计算机可读程序代码的指定功能或步骤的基于硬件的特定目的的计算机系统来实现。
[0375]
此外，诸如体现为计算机可读程序代码的这些计算机程序指令也可以存储在一个或多个计算机可读存储器或可以引导计算机处理器或其他可编程处理设备以特定方式工作的存储设备中，使得存储在计算机可读存储器或多个存储设备中的指令产生包括指令工具的制品，该指令工具实现在流程图的方框中指定的功能。该计算机程序指令还可以由计算机处理器或其他可编程处理设备执行，以使一系列操作步骤在所述计算机处理器或其他可编程处理设备上执行以产生计算机可实现的过程，从而使得所述指令在计算机处理器或其他可编程处理设备上执行以提供用于实现上述流程图、程序、算法、步骤、操作、公式或计算描述的方框中指定的功能的步骤。
[0376]
将进一步理解的是，本文所使用的术语“编程”或“可执行程序”是指可以由一个或多个计算机处理器执行以执行如本文所述的一个或多个功能的一个或多个指令。该指令可以以软件、固件或软件和固件的组合来体现。该指令可以存储在装置的本地的非暂时性介质中，或者可以远程存储在服务器上，或者全部或部分指令可以本地存储和远程存储。可以通过用户启动或基于一个或多个因素自动将远程存储的指令下载(推送)到装置。
[0377]
将进一步理解的是，本文所使用的术语处理器、硬件处理器、计算机处理器、中央处理单元(cpu)和计算机被同义地用来表示能够执行指令并与输入/输出接口和/或外围设备通信的设备，并且术语处理器、硬件处理器、计算机处理器、cpu和计算机旨在涵盖单个或多个装置、单核和多核装置及其变体。
[0378]
从本文的描述中，将理解，本公开包含多个实施例，其包括但不限于：
[0379]
1.一种用于网络中的无线通信的设备，所述设备包括：(a)无线通信电路，被配置用于与具有多频带通信能力的至少一个其他无线通信站无线通信，所述多频带通信能力包括发现频带和定向通信频带；(b)处理器，在被配置用于在无线网络上操作的站内耦接至所述无线通信电路；(c)非暂时性存储器，存储可由所述处理器执行的指令；(d)其中，当所述指令由所述处理器执行时执行包括以下的步骤：(d)(i)通过执行包括以下的步骤，将所述无线通信电路作为已连接到所述无线网络的网络节点操作，所述网络节点被配置用于帮助尝试加入所述无线网络的任何新节点：(d)(i)(a)通过在发现频带上发送任何消息帧来通告其发现协助能力，以指示所述发现协助能力是否可用于定向通信频带；(d)(i)(b)在发现频带上发送包括发现协助元素的消息，所述发现协助元素具有关于新节点定向通信能力的
信息，所述消息是响应于从试图加入所述无线网络的任何新节点接收到发现协助请求而生成的；和(d)(i)(c)根据在交换的发现协助元素中接收到的信息，切换到定向通信频带并进行波束赋形；和(d)(i)(d)响应于在所述波束赋形过程期间接收到的定向信息，在定向通信频带上建立连接设置；和(d)(ii)通过执行包括以下的步骤，将所述无线通信电路作为尝试加入所述无线网络的新节点操作：(d)(ii)(a)在发现频带上从已连接到所述无线网络的网络节点接收包含发现协助能力的指示的消息帧；(d)(ii)(b)在发现频带上向已连接到所述无线网络的网络节点发送包含发现协助元素的请求消息，所述发现协助元素具有关于新节点定向通信能力的信息；和(d)(ii)(c)在发现频带上从已连接到所述无线网络的网络节点接收对请求消息的响应作为包含发现协助元素的响应消息；(d)(ii)(d)根据在交换的发现协助元素协助请求和发现协助响应交换中接收到的信息，切换到定向通信频带并进行波束赋形，以在波束赋形过程中发现该新节点；和(d)(ii)(e)响应于在所述波束赋形过程期间接收到的定向信息，在定向通信频带上建立连接设置。
[0380]
2.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，所述发现协助元素包括关于已连接到所述无线网络的网络节点在一从新节点接收到请求就与所述新节点从事发现协助的可用性的信息。
[0381]
3.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，所述发现协助元素包括关于波束赋形或发现信令将开始的触发时间的信息。
[0382]
4.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，所述发现协助元素包括关于要进行的波束赋形的类型、以及已经连接至所述无线网络的网络节点或新节点是否应当发起波束赋形帧交换的信息。
[0383]
5.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，所述发现协助元素包括关于以下各项的信息：已连接到所述无线网络的网络节点重复波束赋形过程或发现信号发送的周期性，以及已连接到所述无线网络的网络节点将保持在发现协助模式的时间长度。
[0384]
6.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，所述发现协助元素包括关于接收机天线方向图扫掠频率的信息。
[0385]
7.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，当所述指令由所述处理器执行时，请求发现协助的新节点执行如下步骤：传送包含其多频带能力和定向通信频带能力的发现协助元素，从而将其能力通知给已连接到所述无线网络的网络节点。
[0386]
8.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，所述发现协助元素包括站地址、定向通信频带能力信息、天线能力信息、通信频带信息、通信频带扫掠模式、发现协助窗口和驻留时间。
[0387]
9.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，当所述指令由所述处理器执行时，作为已连接到所述无线网络并开始波束赋形过程的网络节点执行的步骤还包括：通过触发与新节点的波束赋形或调度与新节点的波束赋形来提供发现协助，并将关于波束赋形调度或波束赋形触发的信息发送到新节点。
[0388]
10.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，当所述指令由所述处理器执行时，作为已连接到所述无线网络的网络节点执行的步骤还包括：在接收新节点的定向通信频带能力和发现协助请求之后，使用时分双工(tdd)波束赋形，为触发与新节点的波束赋形或调度与新节点的波束赋形提供发现协助，发现协助请求指示其在发现频带上支持
tdd服务时段(sp)。
[0389]
11.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，当所述指令由所述处理器执行时，作为已连接到所述无线网络的网络节点执行的步骤还包括：在所述发现频带上向所述新节点发送定向通信频带波束赋形调度信息或触发时间。
[0390]
12.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，当所述指令由所述处理器执行时，作为已连接到所述无线网络的网络节点执行的步骤还包括：在所述发现频带上发送时分双工(tdd)服务时段(sp)时隙结构和调度信息。
[0391]
13.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，当所述指令由所述处理器执行时，作为新节点执行的步骤还包括：通过发送包含发现协助元素的请求消息在发现频带上进行通信，以在定向通信频带的多个信道上请求发现协助，所述发现协助元素具有对其请求发现协助的每个信道的多频带元素和定向通信频带能力。
[0392]
14.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，当所述指令由所述处理器执行时，作为已连接到所述无线网络的网络节点执行的步骤包括：通过发送带有发现协助元素的响应消息来响应新节点发现协助请求，所述发现协助元素包括对其将提供协助的新节点的每个信道的多频带元素、定向通信频带能力。
[0393]
15.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，当所述指令由所述处理器执行时，作为已连接到所述无线网络的网络节点执行的步骤包括：对这些信道中的每个信道进行调度波束赋形或触发波束赋形，并且在发现频带上包括针对要对其进行调度波束赋形的任何信道的调度元素。
[0394]
16.一种在网络中进行定向无线通信的方法，所述方法包括：(a)对无线通信电路进行操作，所述无线通信电路用于与具有多频带通信能力的至少一个其他无线通信站进行无线通信，所述多频带通信能力包括发现频带和定向通信频带；(b)通过执行包括以下的步骤，将所述无线通信电路作为已连接到无线网络的网络节点进行操作，其中所述网络节点被配置用于帮助尝试加入所述无线网络的任何新节点：(b)(i)通过在发现频带上发送任何消息帧来通告其发现协助能力，以指示所述发现协助能力是否可用于定向通信频带；(b)(ii)在发现频带上发送包括发现协助元素的消息，所述发现协助元素具有关于新节点定向通信能力的信息，所述消息是响应于从试图加入所述无线网络的任何新节点接收到发现协助请求而生成的；和(b)(iii)根据在交换的发现协助元素中接收到的信息，切换到定向通信频带并进行波束赋形；和(b)(iv)响应于在所述波束赋形过程期间接收到的定向信息，在定向通信频带上建立连接设置；和(c)通过执行包括以下的步骤，将所述无线通信电路作为尝试加入所述无线网络的新节点进行操作：(c)(i)在发现频带上从已连接到所述无线网络的网络节点接收包含发现协助能力的指示的消息帧；(c)(ii)在发现频带上向已连接到所述无线网络的网络节点发送包含发现协助元素的请求消息，所述发现协助元素具有关于新节点定向通信能力的信息；和(c)(iii)在发现频带上从已连接到所述无线网络的网络节点接收对请求消息的响应作为包含发现协助元素的响应消息；(c)(iv)根据在交换的发现协助元素协助请求和发现协助响应交换中接收到的信息，切换到定向通信频带并进行波束赋形，以在波束赋形过程中发现该新节点；和(c)(v)响应于在所述波束赋形过程期间接收到的定向信息，在定向通信频带上建立连接设置。
[0395]
17.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，所述发现协助元素包括关
于已连接到所述无线网络的网络节点在一从新节点接收到请求就与所述新节点从事发现协助的可用性的信息。
[0396]
18.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，所述发现协助元素包括关于要进行的波束赋形的类型、以及已连接到所述无线网络的网络节点或新节点是否应当发起波束赋形帧交换的信息。
[0397]
19.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，还包括：所述新节点通过对其请求发现协助的每个信道发送包含发现协助元素的请求消息而在发现频带上进行通信，以在定向通信频带的多个信道上请求发现协助，所述发现协助元素具有多频带元素和定向通信频带能力。
[0398]
20.一种bss sta设备，该bss sta设备可以通过在较低频带上发送信息来向尝试发现bss sta的sta提供发现协助，该信息通知新sta关于如何进行发现和如何进行与新sta的波束赋形；其中，该信息可以包括：(a)毫米波频带上此特征的可用性，(b)在从新sta接收到请求后，bss sta与新sta从事发现协助的可用性；(c)波束赋形或发现信号应开始的触发时刻；(d)波束赋形或发现信号发生的时间段；(e)波束赋形的类型以及哪个sta应发起波束赋形帧交换；(f)重复波束赋形或发现信号发送的周期性，以及bss sta处于发现协助模式的时长；以及(g)若新sta正在使用定向扫掠的rx天线方向图扫掠频率。
[0399]
21.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，多频带bss设备被配置为通过在较低频带上通告其多频带能力和发现协助能力以及在较低频带上响应发现协助请求，来向网络中的其他sta提供发现协助。
[0400]
22.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，新sta通过在较低频带上向bss sta发送发现协助请求并在较低频带上接收响应来请求发现协助；并且其中，新sta将向bss sta发送其多频带能力、dmg能力以向bss sta通知其能力。
[0401]
23.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，提供发现协助的多频带bss可以在在较低频带上接收到发现协助请求之后触发或调度对新sta的波束赋形；并且其中，除了进行发现的频带外，bss sta还应在较低频带上向新sta发送调度信息或触发时间。
[0402]
24.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，提供发现协助的多频带bss可以在接收到说明其在较低频带上支持tdd-sp的新sta的dmg能力和发现协助请求之后，触发或调度对新sta的tdd波束赋形；并且其中，除了进行发现的频带之外，bss sta还应在较低频带上向新sta发送调度信息或触发时间以及所有tdd-sp时隙和调度信息(如果需要)。
[0403]
25.根据任一在前或在后的实施例的设备或方法，其中，新sta可以通过在较低频带上对其以发现协助请求来请求发现协助的每个信道发送带有多频带元素和dmg能力的发现协助请求，从而在多个信道上请求发现协助；其中，bss sta以在较低频带上的、对其将在其上提供协助的每个信道的发现协助响应来进行响应，该响应包括多频带元素、dmg能力；其中，bss sta可以在这些信道中的每个信道上调度波束赋形或触发波束赋形；并且其中，如果在请求的信道中的任何信道中调度波束赋形，则将调度元素与对该信道的发现协助响应帧一起发送。
[0404]
如在此使用的，单数术语“一个”，“一种”和“该”可以包括复数指代，除非上下文另外明确指出。除非明确声明，否则以单数形式提及一个对象并不意味着“一个并且只有一
个”，而是“一个或多个”。
[0405]
如本文所用，术语“集合”是指一个或多个对象的集合。因此，例如，一组对象可以包括单个对象或多个对象。
[0406]
如本文中所使用的，术语“基本上”和“约”用于描述和说明小的变化。当与事件或情况结合使用时，这些术语可以指事件或情况精确发生的情形以及事件或情况发生为非常接近的情形。当与数值结合使用时，这些术语可以指的是小于或等于该数值的
±
10％的变化范围，例如小于或等于
±
5％，小于或等于
±
4％，小于或等于
±
3％，小于或等于
±
2％，小于或等于
±
1％，小于或等于
±
0.5％，小于或等于
±
0.1％或小于或等于
±
0.05％。例如，一致的“基本上”可以指小于或等于
±
10
°
的角度变化范围，例如小于或等于
±
5
°
，小于或等于
±
4
°
，小于或等于
±
3
°
，小于或等于
±
2
°
，小于或等于
±
1
°
，小于或等于
±
0.5
°
，小于或等于
±
0.1
°
或小于或等于0.05
°
的角度变化范围。
[0407]
另外，本文中有时可以以范围形式呈现数量、比率和其他数值。应当理解，这种范围形式是为了方便和简洁而使用的，应该灵活地理解为包括明确指定为范围极限的数值，但也包括该范围内所包括的所有单个数值或子范围，如同每个数值和子范围均已明确指定。例如，在约1到约200范围内的比率应被理解为包括明确列举的约1和约200的极限，而且还包括诸如约2、约3和约4的单个比率，以及例如约10至约50、约20至约100等的子范围。
[0408]
尽管本文的描述包含许多细节，但是这些细节不应该被解释为限制本公开的范围，而仅仅是提供一些当前优选实施例的说明。因此，将理解，本公开的范围完全涵盖对于本领域技术人员而言将变得显而易见的其他实施例。
[0409]
本领域普通技术人员已知的与所公开的实施例的元素的所有结构和功能等同的因素通过引用明确地并入本文，并且意在被本权利要求所涵盖。此外，无论在权利要求中是否明确列举了元素，组件或方法步骤，本公开中的任何元素、组件或方法步骤都不旨在致力于公开。除非使用短语“用于
……
的装置”明确地陈述该元素，否则本文的权利要求元素均不应被解释为“装置加功能”的元素。除非使用短语“用于
……
的步骤”明确叙述该元素，否则本文的权利要求元素均不应解释为“步骤加功能”的元素。