无线网络中的协作波束成形的制作方法

本文描述的各种实施例涉及无线通信领域，并且特别地涉及在无线网络中执行波束成形传输。

背景技术：

对各种无线网络的更高吞吐量、容量和密度的不断的需求提出了提高频谱效率的需求。波束成形是一种其中发射机将无线电能量集中朝向预期接收者和/或减少朝向非预期接收者的无线电能量的技术。益处可以是改进的链路质量和/或减少的对其他无线电接收机的干扰、以及改进的空间重新使用。

技术实现要素：

本发明的一些方面由独立权利要求来限定。

本发明的一些实施例在从属权利要求中限定。

根据一方面，提供了一种用于第一无线网络的装置，其包括用于执行以下操作的部件：与第二无线网络的接入节点建立网络间波束成形，并在建立期间获取信息，该信息指示第二无线网络的至少一个站已将所述装置的标识符添加到波束成形地址集中；发送通告帧，该通告帧指示第二无线网络的至少一个站；发送信道探测信号；从第二无线网络的至少一个站接收波束成形报告，该波束成形报告包括信道状态信息；以及基于所接收的信道状态信息，在第一无线网络中执行调零波束成形传输(nullsteeringbeamformingtransmission)。

在实施例中，所述部件被配置为在建立网络间波束成形时至少执行以下操作：向接入节点发送网络间波束成形建立请求，该网络间波束成形建立请求消息指示第二无线网络的至少一个站；以及从接入节点接收网络间波束成形建立响应消息，作为对网络间波束成形建立请求的响应，该网络间波束成形建立响应消息指示第二无线网络的至少一个站已将所述装置的标识符添加到波束成形地址集中。

在实施例中，网络间波束成形建立请求消息包括第二无线网络的至少一个站的标识符。

在实施例中，网络间波束成形建立响应消息包括指示网络间波束成形建立响应消息也是另一网络间波束成形建立请求消息的信息元素，并且其中，所述部件进一步被配置为向接入节点发送另一网络间波束成形建立响应消息，作为对另一网络间波束成形建立请求消息的响应，该另一网络间波束成形建立响应消息指示第一无线网络的至少一个站已将第二接入节点的标识符添加到波束成形地址集中。

在实施例中，将所述装置的标识符添加到波束成形地址集中意味着第二无线网络的至少一个站应通过从信道探测信号测量信道状态信息来响应该信道探测信号并向所述装置发送波束成形报告。

在实施例中，所述部件进一步被配置为：发送波束成形报告请求消息，该波束成形报告请求消息指示第二无线网络的至少一个站；以及从第二无线网络的至少一个站接收波束成形报告，作为对该波束成形报告请求消息的响应。

在实施例中，第二无线网络的至少一个站是第二无线网络的终端设备的子集。

在实施例中，将所述装置的标识符添加到波束成形地址集中的第二无线网络的至少一个站构成一组站，并且其中，通告帧指示该组站的子集。

在实施例中，所述部件被配置为通过将传输空(transmissionnull)调向第二无线网络的至少一个站来执行调零波束成形传输。

根据另一方面，提供了一种用于第一无线网络的装置，其包括用于执行以下操作的部件：从所述装置所关联的第一无线网络的第一接入节点接收波束成形地址集更新请求消息，该波束成形地址集更新请求消息包括第二无线网络的第二接入节点的标识符，其中所述装置处于与第二接入节点的未关联状态；响应于该波束成形地址集更新请求消息，将第二接入节点的标识符添加到所述装置的波束成形地址集中；从第二接入节点接收通告帧，该通告帧指示所述装置；从第二接入节点接收信道探测信号；基于第二接入节点被包括在所述装置的波束成形地址集中，测量该信道探测信号，并基于所测量的信道探测信号，确定信道状态信息；发送波束成形报告，该波束成形报告包括该信道状态信息。

在实施例中，所述部件进一步被配置为发送波束成形地址集更新响应消息，作为对波束成形地址集更新请求消息的响应，该波束成形地址集更新响应消息指示所述装置已将第二接入节点的标识符添加到波束成形地址集中。

在实施例中，所述部件被配置为在处于与第二接入节点的未关联状态时，执行所述测量和所述发送波束成形报告。

在实施例中，通告帧包括指示一个或多个未关联站被请求测量信道状态信息的信息元素。

在实施例中，通告帧包括作为发射机地址的第二接入节点的标识符、作为接收机地址的广播地址、以及所述装置的标识符。

在实施例中，所述部件进一步被配置为：从第二接入节点接收波束成形报告请求消息；以及如果该波束成形报告请求消息指示所述装置，则发送波束成形报告，作为对该波束成形报告请求消息的响应。

根据另一方面，提供了一种用于第一无线网络的装置，其包括用于执行以下操作的部件：与第二无线网络的接入节点建立网络间波束成形，其中，所述建立包括向第一无线网络的至少一个站发送波束成形地址集更新请求消息，该波束成形地址集更新请求消息包括接入节点的标识符，并且所述建立还包括向接入节点发送网络间波束成形建立消息，该网络间波束成形建立消息指示第一无线网络的至少一个站已将接入节点的标识符添加到波束成形地址集中，其中将接入节点的标识符添加到波束成形地址集中意味着第一无线网络的至少一个站应测量信道状态信息，并在被接入节点请求时向接入节点报告该信道状态信息。

在实施例中，所述部件进一步被配置为基于至少一个站已报告了接入节点的信号强度高于确定阈值的标准，确定至少一个站。

在实施例中，所述部件进一步被配置为：确定至少一个站是否已提供了报告接入节点的信号强度的测量报告；以及在确定至少一个站尚未提供测量报告后，请求至少一个站测量并报告接入节点的信号强度。

在实施例中，所述部件包括：至少一个处理器；以及包括计算机程序代码的至少一个存储器，该至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起导致所述装置的执行。

根据另一方面，提供了一种方法，其包括：由第一无线网络的第一接入节点与第二无线网络的第二接入节点建立网络间波束成形，并在建立期间获取信息，该信息指示第二无线网络的至少一个站已将第一接入节点的标识符添加到波束成形地址集中；由第一接入节点发送通告帧，该通告帧指示第二无线网络的至少一个站；由第一接入节点发送信道探测信号；由第一接入节点从第二无线网络的至少一个站接收波束成形报告，该波束成形报告包括信道状态信息；以及由第一接入节点基于所接收的信道状态信息，在第一无线网络中执行调零波束成形传输。

在实施例中，所述建立网络间波束成形包括：由第一接入节点向第二接入节点发送网络间波束成形建立请求，该网络间波束成形建立请求消息指示第二无线网络的至少一个站；以及由第一接入节点从第二接入节点接收网络间波束成形建立响应消息，作为对该网络间波束成形建立请求的响应，该网络间波束成形建立响应消息指示第二无线网络的至少一个站已将第一接入节点的标识符添加到波束成形地址集中。

在实施例中，网络间波束成形建立请求消息包括第二无线网络的至少一个站的标识符。

在实施例中，网络间波束成形建立响应消息包括指示网络间波束成形建立响应消息也是另一网络间波束成形建立请求消息的信息元素，并且其中，所述方法还包括：由第一接入节点向第二接入节点发送另一网络间波束成形建立响应消息，作为对该另一网络间波束成形建立请求消息的响应，该另一网络间波束成形建立响应消息指示第一无线网络的至少一个站已将第二接入节点的标识符添加到波束成形地址集中。

在实施例中，将所述装置的标识符添加到波束成形地址集中意味着第二无线网络的至少一个站应通过从信道探测信号测量信道状态信息来响应该信道探测信号并向第一接入节点发送波束成形报告。

在实施例中，所述方法还包括：由第一接入节点发送波束成形报告请求消息，该波束成形报告请求消息指示第二无线网络的至少一个站；以及从第二无线网络的至少一个站接收波束成形报告，作为对该波束成形报告请求消息的响应。

在实施例中，第二无线网络的至少一个站是第二无线网络的终端设备的子集。

在实施例中，将所述装置的标识符添加到波束成形地址集中的第二无线网络的至少一个站构成一组站，并且其中，通告帧指示该组站的子集。

在实施例中，通过将传输空调向第二无线网络的至少一个站来执行调零波束成形传输。

根据一方面，提供了一种方法，其包括：由站从该站所关联的第一无线网络的第一接入节点接收波束成形地址集更新请求消息，该波束成形地址集更新请求消息包括第二无线网络的第二接入节点的标识符，其中该站处于与第二接入节点的未关联状态；响应于该波束成形地址集更新请求消息，由该站将第二接入节点的标识符添加到该站的波束成形地址集中；由该站从第二接入节点接收通告帧，该通告帧指示该站；由该站从第二接入节点接收信道探测信号；由该站基于第二接入节点被包括在该站的波束成形地址集中来测量该信道探测信号，并基于所测量的信道探测信号来确定信道状态信息；由该站发送波束成形报告，该波束成形报告包括该信道状态信息。

在实施例中，所述方法还包括：由站发送波束成形地址集更新响应消息，作为对波束成形地址集更新请求消息的响应，该波束成形地址集更新响应消息指示该站已将第二接入节点的标识符添加到波束成形地址集中。

在实施例中，由站在处于与第二接入节点的未关联状态时执行所述测量和所述发送波束成形报告。

在实施例中，通告帧包括指示一个或多个未关联站被请求测量信道状态信息的信息元素。

在实施例中，通告帧包括作为发射机地址的第二接入节点的标识符、作为接收机地址的广播地址、以及站的标识符。

在实施例中，所述方法还包括：由站从第二接入节点接收波束成形报告请求消息；以及如果该波束成形报告请求消息指示所述装置，则由该站发送波束成形报告，作为对该波束成形报告请求消息的响应。

根据一方面，提供了一种方法，其包括：由第一接入网络的第一接入节点与第二无线网络的第二接入节点建立网络间波束成形，其中，所述建立包括第一接入节点向第一无线网络的至少一个站发送波束成形地址集更新请求消息，该波束成形地址集更新请求消息包括接入节点的标识符，并且所述建立还包括由第一接入节点向第二接入节点发送网络间波束成形建立消息，该网络间波束成形建立消息指示第一无线网络的至少一个站已将第二接入节点的标识符添加到波束成形地址集中，其中将第二接入节点的标识符添加到波束成形地址集中意味着第一无线网络的至少一个站应测量信道状态信息，并在被第二接入节点请求时向第二接入节点报告该信道状态信息。

在实施例中，所述方法还包括：由第一接入节点基于至少一个站已报告了第二接入节点的信号强度高于确定阈值的标准，确定至少一个站。

在实施例中，所述方法还包括：确定至少一个站是否已提供了报告第二接入节点的信号强度的测量报告；以及在确定至少一个站尚未提供测量报告后，由第一接入节点请求至少一个站测量并报告第一接入节点的信号强度。

根据另一方面，提供了一种计算机程序产品，其被体现在计算机可读介质上并且包括计算机可读的计算机程序代码，其中该计算机程序代码配置计算机以执行计算机进程，其包括：由第一接入网络的第一接入节点与第二无线网络的第二接入节点建立网络间波束成形，其中，所述建立包括第一接入节点向第一无线网络的至少一个站发送波束成形地址集更新请求消息，该波束成形地址集更新请求消息包括接入节点的标识符，并且所述建立还包括由第一接入节点向第二接入节点发送网络间波束成形建立消息，该网络间波束成形建立消息指示第一无线网络的至少一个站已将第二接入节点的标识符添加到波束成形地址集中，其中将第二接入节点的标识符添加到波束成形地址集中意味着第一无线网络的至少一个站应测量信道状态信息，并在被第二接入节点请求时向第二接入节点报告该信道状态信息。

根据另一方面，提供了一种计算机程序产品，其被体现在计算机可读介质上并且包括计算机可读的计算机程序代码，其中该计算机程序代码配置计算机以执行计算机进程，其包括：由站从该站所关联的第一无线网络的第一接入节点接收波束成形地址集更新请求消息，该波束成形地址集更新请求消息包括第二无线网络的第二接入节点的标识符，其中该站处于与第二接入节点的未关联状态；响应于该波束成形地址集更新请求消息，由该站将第二接入节点的标识符添加到该站的波束成形地址集中；由该站从第二接入节点接收通告帧，该通告帧指示该站；由该站从第二接入节点接收信道探测信号；由该站基于第二接入节点被包括在该站的波束成形地址集中来测量该信道探测信号，并基于所测量的信道探测信号来确定信道状态信息；由该站发送波束成形报告，该波束成形报告包括该信道状态信息。

根据另一方面，提供了一种计算机程序产品，其被体现在计算机可读介质上并且包括计算机可读的计算机程序代码，其中该计算机程序代码配置计算机以执行计算机进程，其包括：由第一无线网络的第一接入节点与第二无线网络的第二接入节点建立网络间波束成形，并在建立期间获取信息，该信息指示第二无线网络的至少一个站已将第一接入节点的标识符添加到波束成形地址集中；由第一接入节点发送通告帧，该通告帧指示第二无线网络的至少一个站；由第一接入节点发送信道探测信号；由第一接入节点从第二无线网络的至少一个站接收波束成形报告，该波束成形报告包括信道状态信息；以及由第一接入节点基于所接收的信道状态信息，在第一无线网络中执行调零波束成形传输。

附图说明

下面仅以示例的方式参考附图来描述实施例，其中：

图1示出可应用本发明的一些实施例的无线通信场景；

图2至图4示出用于建立和操作网络间波束成形协作的过程的一些实施例；

图5和图6示出根据网络间波束成形协作的一些实施例的信令图；

图7示出根据本发明的实施例的网络间波束成形协作的双边建立；

图8示出网络间波束成形协作的另一实施例；

图9和图10示出根据本发明的一些实施例的装置的结构框图。

具体实施方式

以下实施例是一些示例。虽然说明书可在若干位置提及“一”、“一个”或“一些”实施例，但这并非意味着每次这种提及都指相同的实施例或者该特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征还可被组合以提供其他实施例。此外，词语“包括”和“包含”应该被理解为不将所描述的实施例限制为仅包括已提及的那些特征，而是这种实施例还可包含未具体提及的特征/结构。

在图1中示出了可以应用本发明的实施例的一般无线通信场景。图1示出了无线通信设备，包括多个接入点(ap)110、112和多个无线终端设备或站(sta)100至106。每个ap可以与基本服务集(bss)相关联，该基本服务集(bss)是ieee802.11无线局域网(wlan)的基本构建块。最常见的bss类型是基础架构bss，其包括单个ap以及与该ap关联的所有sta。ap可以是固定ap，或者它也可以是移动ap，用于管理诸如bss之类的无线网络并为站提供无线服务的装置的一般术语是接入节点。ap102、104还可以提供对其他网络(例如，因特网)的接入。在另一个实施例中，bss可以包括多个ap以形成扩展服务集(ess)，例如，ap110或112可以与另一ap属于同一ess并且具有相同的服务集标识符(ssid)。虽然在上述基于ieee802.11的网络拓扑的上下文中描述了本发明的实施例，但是应当理解，本发明的这些或其他实施例可以适用于基于其他规范的网络，例如，ieee802.11的不同版本、wimax(全球微波接入互操作性)、umtslte(通用移动电信系统的长期演进)、以及其他具有认知无线电特征的网络，例如，与基于不同规范和/或标准的无线电接入网络共存的传输介质感知特征和自适应性。

ieee802.11规范规定了一种数据传输模式，其包括主信道和辅信道。主信道用于所有数据传输，并且除了主信道之外，一个或多个辅信道可被用于附加带宽。bss的传输频带可以包含主信道和零个或多个辅信道。辅信道可被用于增加传输机会(txop)的数据传输容量。辅信道可以被称为辅助信道、三级信道、四级信道等。然而，为了简单起见，让我们使用辅信道作为用于也指代三级或四级信道等的通用术语。主信道可被用于信道竞争，并且在主信道上的信道竞争成功之后可以获得txop。

一些ieee802.11网络使用基于具有冲突避免的载波侦听多路访问(csma/ca)的信道竞争来进行信道接入。每个试图获得txop的设备都在减少退避值，而主信道在某一时间间隔内被感测到是空闲的。退避值可以在由竞争窗口参数定义的范围内随机地选择。对于不同类型的流量，竞争窗口可以具有不同的范围，从而影响不同类型的流量的优先级。信道感测可以基于感测无线电信道中的无线电能量水平。可以将被感测水平与阈值进行比较：如果被感测水平低于阈值水平，则可以确定信道是空闲的(否则是繁忙的)。这种程序在802.11规范中被称为空闲信道评估(cca)。当退避值达到“零”时，sta获得txop并开始帧传输。如果其他sta在此之前获得txop，则可以暂停退避值计算，并且在其他sta的txop已结束并且主信道被感测到是空闲的之后，sta继续退避计算。在其他sta的txop期间，时长(退避值)可以不被递减，而是可以保持暂停之前已过去的时长，这意味着该设备现在具有更高的获得txop的概率。如果辅信道刚好在txop开始时间之前已空闲了一确定时间段(可以是与用于获得txop的时间段相同或不同的时间段)，那么该辅信道可在传输中使用，以便竞争设备采用该辅信道。

sta100至106可以被认为是能够连接ap110、112中的任何一个或与之相关联的终端设备或站。sta可以与其已检测到的ap中的任何一个建立连接以在sta的附近内提供无线连接。连接建立可以包括其中在ap中建立sta的身份的认证。认证可以包括设置在bss中使用的加密密钥。在认证之后，ap和sta可以进行关联，其中例如通过向sta提供关联标识符(aid)，sta在bss中完全注册。单独的用户认证可以遵循关联，这也可以包括构建在bss中使用的加密密钥。应当注意，在其他系统术语中，未必使用“认证”和“关联”，因此，sta与ap的关联应被广义地理解为在sta与ap之间建立连接，以使得sta处于相对于ap的连接状态中，并且等待来自ap的下行链路帧传输，并监视其自己的缓冲器以进行上行链路帧传输。没有与ap相关联的sta处于未关联状态。未关联sta可仍会与ap交换一些帧，例如，发现帧。

为了以下描述起见，让我们假设这样一种情况：其中站100和102与接入节点110相关联，而站104和106与接入节点112相关联。此外，接入节点110、112管理具有不同的网络标识符(例如，不同的ssid)的不同的无线网络。图1示出了相关网络的覆盖区域。站100至104位于接入节点110的覆盖区域内，而站102至106位于接入节点112的覆盖区域内。因此，站104和102位于接入节点110、112两者的通信范围内。这意味着接入节点112是站102的潜在干扰源，接入节点110是站104的潜在干扰源。由于站102没有与接入节点112相关联，因此，如果接入节点112减少对站102的干扰，则可以改进接入节点110的无线网络的总体性能。这同样适用于站104以及接入节点112的无线网络：减少从接入节点110对站104的干扰将改进接入节点112与站104之间的链路的性能。

接入节点110、112可以包括使能波束成形的天线阵列。如本领域中已知的，波束成形或空间滤波是用于定向信号发送或接收的信号处理技术。空间滤波是通过如下这种方式来组合天线阵列中的信号而实现的：被发送到特定角度的信号会受到相长干扰，而发送到其他角度的信号会受到相消干扰。波束成形可以被用在发送端和接收端两者处，以便实现空间选择性。改进是无线电信号向期望方向的方向性以及减少向不期望方向发射的无线电能量。

调零是一种波束成形技术，其中，传输空指向不期望的方向。例如，接入节点112可尝试将传输空调向站102。调零的有效使用将需要接入节点112与站102之间的无线电信道上的信道状态信息。由于站102处于相对于接入节点112的未关联状态，那么接入节点112可以不直接从站102获取信道状态信息。图2至图4示出了根据一些实施例的用于执行网络间波束成形协作的过程。图2示出了在接入节点之一(例如，接入节点112)中执行的过程。图3示出了在站(例如，站102)中执行的过程，图4示出了在另一接入节点(例如，接入节点110)中执行的过程。

参考图2，接入节点112可以首先在框200中建立或设立网络间波束成形协作。框200包括在建立期间获取指示与接入节点110相关联的至少一个站已将接入节点110的标识符添加到波束成形地址集中的信息。在执行框200中的建立之后，在框206中，接入节点112发送指示至少一个站的通告帧，发送信道探测信号，并发送波束成形报告请求。作为对波束成形报告请求消息的响应，接入节点从至少一个站接收包括信道状态信息的波束成形报告。进而，接入节点112确定并存储波束成形配置212，并基于所接收的信道状态信息，在接入节点112的无线网络中执行调零波束成形传输(框210)。波束成形配置212可以定义朝向站102的传输空。

在一实施例中，框200中的建立包括接入节点112向接入节点110发送网络间波束成形建立请求消息(框202)；以及从接入节点110接收网络间波束成形建立响应消息，作为对该网络间波束成形建立请求消息的响应，该网络间波束成形建立响应消息指示接入节点110的无线网络的至少一个站已将接入节点112的标识符添加到波束成形地址集中(框204)。

在另一实施例中，框200中的建立包括接入节点112从接入节点110接收指示与接入节点110相关联的至少一个站需要网络间波束成形协作的网络间波束成形建立请求消息(框202)；以及向接入节点110发送网络间波束成形建立响应消息，作为对该网络间波束成形建立请求消息的响应，该网络间波束成形建立响应消息指示接入节点110的无线网络的至少一个站应被添加到网络间波束成形协作中。

参考图3，在框300中，站102也可以建立网络间波束成形配置。在该站中，该建立包括：从接入节点110接收波束成形地址集更新请求消息，该波束成形地址集更新请求消息包括接入节点112的标识符(框302)；以及响应于该波束成形地址集更新请求消息，将接入节点112的标识符添加到站102的波束成形地址集305中(框304)。让我们提醒注意，当执行框300时，该站处于与接入节点110关联状态，并且处于与接入节点112的未关联状态。

在完成框300中的建立之后，站102从接入节点112接收指示站102的通告帧。由于接入节点112的标识符在波束成形地址集305中，因此，站102可以监视包括接入节点112的标识符的帧。如果在所接收的帧中发现接入节点112的标识符(框308中，“是”)，则该站可以提取该帧的内容，并检测到该帧是指示站102的通告帧。因此，该过程可以前进到框310。否则，该过程可以结束。在框310中，站102从接入节点112接收信道探测信号，并测量该信道探测信号。进而，站102可以基于测量来计算信道状态信息。

在框312中，站102从接入节点112接收波束成形报告请求消息。该站可以针对新接收的波束成形报告请求来执行上述框308的过程。如果从与框306中的通告帧相同的接入节点接收到波束成形报告请求，则在框314中站102可以生成波束成形报告并将其发送到接入节点112，该波束成形报告包括信道状态信息。

在一实施例中，波束成形报告请求消息的发送被省略。换句话说，可以省略框206中的对应的部分，以及可以省略框312和随后的框308。信道探测信号的发送可以充当用于波束成形报告的发送的触发器，并且可以在通告帧和信道探测信号中提供用于发送波束成形报告的所有必需信息。例如，通告帧可以指示站102，并因此，该站获取监视由接入节点112发送的信道探测信号的指令。在检测到信道探测信号后，该站可以测量并生成信道状态信息，并发送包括该信道状态信息的波束成形报告，而无需在信道探测信号之后的单独的触发。使用波束成形报告请求的优势在于接入节点112可以协调和调度站以发送波束成形报告。然而，这种特征对于本发明的一般范围而言并非是必要的。

参考图4，接入节点110可以仅参加网络间波束成形协作的建立(框400)，例如，支持框200和框300的执行。框400中的建立包括如由接入节点110执行：建立与接入节点112的网络间波束成形，其中，所述建立包括向与接入节点110相关联的至少一个站发送(框406)包括接入节点112的标识符的波束成形地址集更新请求消息，并且所述建立还包括向接入节点112发送网络间波束成形建立消息，该网络间波束成形建立消息指示至少一个站已将接入节点112的标识符添加到波束成形地址集中，其中将接入节点112的标识符添加到波束成形地址集中意味着至少一个站应测量信道状态信息，并在被接入节点112请求时向接入节点112报告该信道状态信息。在一实施例中，框400中的建立包括接入节点110确定至少一个站将从网络间波束成形协作中受益，例如，确定至少一个站可易受到来自接入节点112的干扰(框404)。在该确定后，接入节点110可以执行框406，并且在完成波束成形地址集更新后，向接入节点112发送网络间波束成形建立请求消息(框408)以指示与接入节点110相关联的至少一个站需要网络间波束成形协作。作为响应，接入节点110从接入节点112接收网络间波束成形建立响应消息，该网络间波束成形建立响应消息指示接入节点110的无线网络的至少一个站应被添加到网络间波束成形协作中。

在另一实施例中，框400中的建立包括接入节点110从接入节点112接收网络间波束成形建立请求消息，以及作为对该请求消息的响应而执行框406。在完成波束成形地址集更新后，接入节点110可以向接入节点112发送网络间波束成形建立响应消息，作为对网络间波束成形建立请求消息的响应，该网络间波束成形建立响应消息指示接入节点110的无线网络的至少一个站已将接入节点112的标识符添加到波束成形地址集中。

在一实施例中，站102将接入节点的标识符添加到波束成形地址集中意味着站102应测量信道状态信息，并在被接入节点请求时向该接入节点报告该信道状态信息，也就是说，作为对框306和框312的响应而分别执行框310和框314。

在一实施例中，通告帧是802.11规范中的空数据分组通告(nulldatapacketannouncement，ndpa)帧。该ndpa帧可以指示接入节点从其请求信道状态信息(csi)的站，并且包含关于所请求的csi的信息。在一实施例中，通告帧指示来自发送该通告帧的接入节点112的网络的至少一个站以及来自另一接入节点110的网络的至少一个站。以下示出了ndpa帧的示例：

每一项下面的数字表示相应的项的长度(以八位字节为单位)。帧“控制”字段指定帧的类型，“时长”字段指定帧的时长。ra是接收机地址，ta是发射机地址。在单播传输的情况下，ra可以是目标sta的媒体访问控制(mac)地址，或者它可以是广播地址。当帧仅针对与接入节点112相关联的站时，ta可以是接入节点112的mac地址。当帧针对一个或多个未关联站时，ta字段可以包括接入节点112的ssid，即，接入节点112的无线网络的标识符。可替代地，当帧针对一个或多个未关联站时，ta字段可以包括接入节点112的mac地址。“探测对话令牌”可以通告该帧是高效(he)ndpa帧。sta1至stan字段可以标识被请求执行信道探测测量(即，执行框310)的n个站。这些站可以包括与接入节点112相关联的站和/或没有与接入节点112相关联的站。下表示出了字段stan的内容的实施例。帧校验序列(fcs)可被用于错误检测/校正。

每一项下面的数字表示相应的项的长度(以比特/位为单位)。aid11包含由该字段标识的站的关联标识符的最低有效位。在这种情况下，使用11个最低有效位，但比特数可以是不同的。在另一实施例中，站的关联标识符的确定比特数可以与该站所关联的接入节点110的ssid组合，以使得该标识是全局唯一且无歧义的。“部分带宽(bw)”信息字段可被用于根据资源单位来指定测量频带。对于he帧，“消歧”比特可被设置为值“1”。“反馈类型&ng”和“码本大小”子字段定义将要在框310中被确定的信道状态信息的类型，诸如量化分辨率、单用户/多用户反馈类型、以及预编码码本大小。

在一实施例中，信道探测信号是802.11规范中的空数据分组(nulldatapacket，ndp)。在其中通告帧是ndpa帧并且信道探测信号是ndp的实施例中，可以在ndpa帧之后的短帧间间隔(sifs)发送ndp。ndp可以不携带有效载荷，即，没有数据字段。它也可以包括训练序列字段以使能框310中的测量，以及附加地还可以包括一个或多个信令字段。

在一实施例中，波束成形报告请求是802.11规范中的波束成形报告轮询(bfrp)触发帧。在其中通告帧是ndpa帧、信道探测信号是ndp、并且波束成形报告请求是bfrp触发帧的实施例中，接入节点112可以在ndp之后的sifs发送bfrp触发帧。进而，站102可以在从接收bfrp触发帧以来sifs已到期之后执行框314。如上所述的信道竞争可被用于波束成形报告的发送。

如上所述，接入节点110的无线网络的至少一个站可以构成第二无线网络的站的子集，例如，由接入节点110服务的终端设备的子集。例如，没有在接入节点112的覆盖区域内的站100可以从网络间波束成形协作中被省略。出于各种原因，例如低电池状态，在接入节点112的覆盖区域内的一个或多个站可以同样被省略。

图5和图6示出了结合图2至图4的实施例的信令图，即，示出了网络间波束成形协作的协作建立和执行。参考图5，站102可以在步骤500中以如上所述的方式与接入节点110相关联。接入节点112可以在步骤202中向接入节点110发送网络间波束成形建立请求，并且接入节点110在步骤402中接收到该请求。接入节点110可以通过发送ack消息来确认该请求的接收。

在此实施例中，接入节点112可以在该请求中不指示接入节点110的无线网络的任何站。在步骤404中，例如基于从与接入节点110相关联的站接收到的测量报告，接入节点110确定站将要进入波束成形协作。用于使站进入波束成形协作的标准可以是该站已报告了接入节点112的信号强度高于确定阈值或与接入节点110的连接的质量低于确定阈值。因此，接入节点110可以使用信号强度和/或质量以及阈值作为特定站是否在接入节点112的覆盖区域内的度量。如果接入节点110确定来自站的测量报告不可用或已到期，则接入节点可以在步骤502中请求该站发送测量报告。当接收到步骤502中的请求后，该站可以测量信标信号或从检测到的接入节点接收的另一信号，并发送测量报告。如果测量报告没有指示接入节点112的信号强度或者报告接入节点112的信号强度低于阈值，则该站可以从与接入节点的波束成形协作中被省略。然而，让我们假定由站102报告的信号强度高于阈值，因此，接入节点110选择该站以与接入节点进行波束成形协作。

在步骤406中，接入节点110向站102发送波束成形地址集更新请求，并且站102在步骤302中接收该请求。站102可以确认该请求的接收，并且通过将接入节点112的ssid添加到波束成形地址集中来执行框304。站102还可以决定是否进入波束成形协作，并且向接入节点110确认或拒绝将接入节点112的ssid输入到波束成形地址集中。

在选择站并更新相应的站中的相应的波束成形地址集后，接入节点110可在步骤408中发送网络间波束成形建立响应消息，并在该响应中标识这些站。该响应可以包括站的关联标识符的确定数量的最低有效位，作为该站的标识符。接入节点110的ssid、bssid或地址可以充当该站的另一标识符。在一实施例中，接入节点110可以将由站报告的接入节点112的信号强度值插入到该响应中，并且接入节点112可以在确定哪个(哪些)站请求执行信道探测测量中使用该信号强度值。接入节点112在步骤204中接收该响应。

在确定相邻网络的站已进入波束成形协作后，接入节点112可以执行信道探测以用于朝向这种站的调零。因此，接入节点在步骤206中发送指示站102的通告帧，并随后在步骤206中发送信道探测信号。在从波束成形地址集中所标识的接入节点接收到通告帧并随后在该帧中检测到站102的标识符后，站102可以对信道探测信号执行测量，并计算信道状态信息，如在通告帧中所指定的。该站可以基于通告帧来确定信道状态信息的格式，如上所述。

在步骤312中从接入节点112接收到指示站102的波束成形报告请求后，该站可以在步骤314中以如上所述的方式向接入节点112发送包括信道状态信息的波束成形报告。在步骤208中从站102接收到波束成形报告后，接入节点可以基于在波束成形报告中包括的信道状态信息来确定波束成形配置，以使得传输空被调向站102(框504)。在框506中，接入节点112通过使用在步骤504中确定的波束成形配置来执行到与接入节点112相关联的站的(多用户)传输。在由站102所测量的信道状态信息的帮助下，对站102的干扰在传输期间被减少。

在上面已经描述了一种主动式方法，其中接入节点112主动地旨在减少对另一网络的干扰。另一种方法是反应式方法，其中干扰被接入节点110检测到，并因此接入节点110发起网络间波束成形协作。如上所述，接入节点110可以在检测到站102易受到来自接入节点112的干扰后启动网络间波束成形建立。这种检测可以基于如上所述的指示由站102测量的来自接入节点112的信号强度高于阈值的测量报告。因此，接入节点110可以触发步骤406，并且在完成波束成形地址集更新后，将向接入节点112发送步骤202/402中的网络间波束成形请求。在从接入节点112接收到批准该请求的对应的网络间波束成形响应消息后，该过程可以前进到步骤206/306。

图6示出了图5的实施例的修改，其中接入节点112在步骤202/402中的网络间波束成形建立请求中指示一个或多个未关联站。接入节点112可以测量没有与接入节点相关联的站的上行链路传输的信号强度，并通过使用如上所述的信号强度阈值来选择一个或多个站以进行波束成形协作。用于获取信号强度的另一选项是由未关联站报告并由接入节点112从接入节点110接收的测量报告。可以由接入节点112来选择一个或多个未关联站，其中从这些未关联站接收到水平高于阈值的信号。在接收到步骤402中的请求后，接入节点110可以向由接入节点112在该请求中指示的一个或多个站(包括站102)发送步骤406中的波束成形地址集更新消息。如果所有所指示的站都进入波束成形协作，那么接入节点110不需要在步骤204/408中的响应中单独地指示站。然而，如果在该请求中指示的一组站与进入波束成形协作的一组站之间存在差异，则接入节点110可以在该响应中说明该差异。否则，该过程可以如图5中所示地前进。

图7示出了其中接入节点110和112执行波束成形协作的双边建立的实施例。与图5和图6中相同的附图标记表示相同或基本相似的操作或功能。该过程可以如上所述地参考图5或图6以步骤500、202/402、302/406和304开始。网络间波束成形建立响应消息可以包括指示响应的发射机(在这种情况下是接入节点110)也希望建立波束成形协作以进行由响应的发射机(接入节点110)执行的调零的信息元素。如果该信息元素具有指示接入节点110不想实例化网络间波束成形协作的另一建立的值，则该过程可以如在上面图5或6中所描述地前进。然而，现在让我们假定接入节点110在步骤700中发送包括指示网络间波束成形建立响应消息也是另一网络间波束成形建立请求消息的信息元素的网络间波束成形建立响应。

因此，在步骤700中传送的消息是组合的网络间波束成形建立响应和请求。因此，步骤700中的消息的接收使得接入节点执行两个功能：将站102添加到对其执行调零的站的列表中，并在步骤206中指示该站；以及在接入节点112中执行步骤406，其中接入节点请求站104将接入节点110添加到站104的波束成形地址集中。关于后一功能，在将接入节点104输入到与接入节点112相关联的一个或多个站的波束成形地址集中后，接入节点112在步骤702中向接入节点110发送网络间波束成形建立响应消息，其中该响应消息指示至少站104已将接入节点110输入到波束成形地址集中。响应于接收到步骤702中的响应消息，接入节点110然后可以在由接入节点110执行的步骤206中在通告帧和波束成形报告请求中寻址站104。现在，接入节点110和112两者都具有对没有与相应的接入节点相关联的一个或多个与站执行调零的能力。例如，接入节点112可以在步骤504和506中将传输空调向站102，并且接入节点110可以分别在对应于步骤504和506的步骤704和706中将传输空调向站104。

在一实施例中，可以针对接入节点110的无线网络的第一组站执行网络间波束成形建立，并且接入节点112可以在通告帧中指示第一组站的子集。这些站的移动性可影响将要被包括在被请求执行和报告信道探测测量的子集中的站的选择。可以存在仅选择该子集的各种其他原因。

在一实施例中，网络间波束成形建立请求消息包括第二无线网络的第一组站的标识符，并且网络间波束成形建立响应消息包括第二无线网络中的第二组站，其与第一组站部分不同。图8示出了根据此实施例的过程。与前面的附图中相同的附图标记表示与如上所述的操作或功能相同或基本相似的操作或功能。参考图8，在步骤202中，接入节点可以请求第一组站进入波束成形协作。第一组站中的站可以全部与接入节点110相关联。在评估测量报告和/或在查询第一组站或第一组站中的一些站后，接入节点110可以确定第一组站中的一个或多个站不应进入波束成形协作。不使站进入波束成形协作的一些原因已经在上面阐述。在框800中，接入节点110可以选择第二组站，其可以是或包括第一组站的子集。接入节点110还可以提议没有包括在第一组站中的站进入波束成形协作并且被包括在第二组站中。进而，接入节点可以在步骤408中在被发送到接入节点112的响应消息中指示第二组站。进而，接入节点112可以将通告帧寻址到第二组站或第二组站的子集。

接入节点112可以在通告帧中仅指示与该接入节点相关联的站或仅指示没有与接入节点相关联站。如上所述，接入节点可以根据通告帧是指示相关联站还是未关联站来选择发射机地址。在另一实施例中，接入节点112可以在通告帧中指示与接入节点112相关联和未关联的站两者。在这种情况下，发射机地址可以是该接入节点的ssid。这同样适用于波束成形报告请求。

在上述实施例中，接入节点110、112在彼此的通信范围内，并因此能够例如在步骤202、204、402和408中交换无线电帧。代替无线电接口，可以提供另一种类型的接口以使能接入节点110、112之间的通信。该接口可以是有线接口，或者接入节点可以经由路由器或中继器进行通信。在一些实施例中，接入节点可以被连接到控制接入节点的至少一些参数的集中式控制器。这种集中式控制器可以中介消息交换或控制波束成形协作的建立。这种实施例可以解决隐藏站的问题，其中接入节点不能直接彼此通信但存在遭受来自未关联接入节点的干扰的站。

图9示出了执行图3的过程中站的功能的装置的上述功能或在上面针对站102而描述的任一实施例的结构的实施例。该装置可以是终端设备或无线网络(例如，802.11网络)的客户端设备。在其他实施例中，该装置可以是在无线设备中实现本发明的一些实施例的电路或电子设备。该装置可以遵循802.11规范。该装置可以是或可以被包括在计算机(pc)、膝上型计算机、平板计算机、蜂窝电话、掌上计算机、传感器设备、或配备有无线电通信能力的任何其他装置中。在另一实施例中，执行上述功能的装置被包括在这种设备中，例如该装置可以包括诸如芯片、芯片组、处理器、微控制器、或任一上述设备中的这种电路的组合之类的电路。该装置可以是包括用于实现本发明的一些实施例的电子电路的电子设备。

参考图9，该装置可以包括站实体50，其为该装置提供在接入节点110的无线网络中进行通信的能力。该站实体可以包括为该装置提供无线电通信能力的无线电接口52。无线电接口52可以包括无线电频率转换器以及诸如放大器、滤波器、频率转换器、(解)调制器、编码器/解码器电路和一个或多个天线之类的组件。站实体50还可以包括无线电调制解调器58，其被配置为在无线网络中执行消息的发送和接收。

站实体50还可以包括信道估计电路54，其被配置为从接收无线电信号中测量信号强度，并确定诸如预编码参数之类的其他信道状态信息。信道估计电路可以被配置为执行框310，并生成信道状态信息。

站实体50还可以包括控制器56，其被配置为控制站实体50的传输和功能。控制器56例如可以控制步骤500中的关联的建立，控制信道估计电路执行信道估计，以及控制无线电调制解调器对从该装置当前并未相关联的接入节点接收的波束成形报告请求做出响应。该站实体可以包括至少一个处理器(其包括控制器56)和信道估计电路，以及可选地包括无线电调制解调器58的至少一些电路。

该装置还可以包括执行一个或多个计算机程序应用的应用处理器56，其中该一个或多个计算机程序应用生成通过站实体50发送和/或接收数据的需要。该应用处理器可以形成该装置的应用层。该应用处理器可以执行构成该装置的主要功能的计算机程序。例如，如果该装置是传感器设备，则该应用处理器可以执行一个或多个信号处理应用以处理从一个或多个传感器头获取的测量数据。如果该装置是车辆的计算机系统，则该应用处理器可以执行媒体应用和/或自主驾驶和导航应用。该应用处理器可以生成将要在无线网络中传输的数据。

该装置还可以包括存储器60，其存储配置该装置的所述处理器的操作的一个或多个计算机程序产品62。存储器60还可以存储配置数据库64，其存储该装置的操作配置。配置数据库64例如可以存储用于波束成形地址集305。

图10示出了执行图2和/或图4的过程中接入节点的功能的装置的上述功能或在上面针对接入节点110和112而描述的任一实施例的结构的实施例。接入节点110和112可以是相同的，并且可以都支持以上针对任一接入节点110、112而描述的所有功能。在另一实施例中，执行接入节点的上述功能的装置被包括在这种设备中，例如该装置可以包括诸如芯片、芯片组、处理器、微控制器、或接入节点中的这种电路的组合之类的电路。该装置可以是包括用于实现接入节点的一些实施例的电子电路的电子设备。

参考图10，该装置可以包括第一通信接口22或通信电路，其被配置为向该装置提供通过无线电接口而与站进行双向通信的能力。该通信接口可以包括射频电路，用于处理所接收的控制帧和数据帧以及将要被发送的控制帧和数据帧。通信接口22可以包括标准已知的组件，诸如天线阵列、放大器、滤波器、频率转换器、以及编码器/解码器电路。

该装置还可以包括第二通信接口30或通信电路，其被配置为向该装置提供与其他接入节点和上述集中式控制器进行双向通信的能力。在一实施例中，该装置通过用于与站进行通信的通信接口22与其他接入节点进行通信。通信接口30可以包括用于以上结合步骤202、204和402、408而描述的用于处理消息的电路。通信接口22可以包括标准已知的组件，诸如放大器、滤波器、以及编码器/解码器电路。

该装置还可以包括存储器20，其存储配置该装置的至少一个处理器10的操作的一个或多个计算机程序产品24。存储器20还可以存储配置数据库26，该配置数据库26存储该装置的操作配置，例如，从与该装置相关联的站接收的测量报告以及波束成形配置212。

该装置还可以包括至少一个处理器10，其被配置为执行图2或其任一实施例的过程，或者图4或其任一实施例的过程。该处理器可以包括控制接入节点的操作的通信控制器。参考图10，处理器10包括波束成形控制器12和传输电路15。该传输电路可以在由该装置管理的无线网络中执行帧传输。该帧传输可以包括向与该装置相关联的站的帧传输，在这种情况下，传输电路可以使用当前存储在配置数据库26中的波束成形配置212。如上所述，帧传输可以包括波束成形协作的建立。在这种情况下，传输电路15可以采用使用或不使用(例如，全向传输)调零的波束成形配置。

波束成形控制器12可以包括波束成形建立电路14，其被配置为执行框200或框400中的波束成形协作的建立，这取决于该装置是在请求建立网络间波束成形协作还是在对这种请求做出响应。波束成形建立电路可以支持框200和框400两者。针对波束成形配置的生成，波束成形控制器12可以包括信道状态信息(csi)获取电路，其被配置为选择在该生成中涉及的站，控制步骤206中的通告帧和波束成形报告请求的发送。在从站接收到波束成形报告后，调零电路15可以计算波束成形配置，以使得传输空被导向未关联站并且传输能量被引导朝向关联站。进而，调零电路18可以将波束成形配置存储在配置数据库26中。

如在本申请中使用的，术语“电路”是指以下中的一个或多个：(a)仅硬件的电路实现，诸如仅采用模拟和/或数字电路的实现；(b)电路和软件和/或固件的组合，诸如(如果适用)：(i)处理器或处理器核的组合；或者(ii)处理器/软件的部分，包括数字信号处理器、软件和至少一个存储器，其协同工作以使得装置执行特定功能；以及(c)电路，诸如微处理器或微处理器的一部分，其需要软件或固件以工作，即使该软件或固件在物理上不存在。

电路”的这一定义应用于本申请中该术语的各种使用。作为进一步的示例，如在本申请中所使用的，术语“电路”还将覆盖仅处理器(或多个处理器)或处理器的部分(例如，多核处理器中的一个核)及其伴随的软件和/或固件的实现。术语“电路”还将覆盖(例如且如果适用于特定元件)用于根据本发明的实施例的装置的基带集成电路、专用集成电路(asic)、和/或现场可编程网格阵列(fpga)电路。

在图2至图8中描述的过程或方法也可采用由一个或多个计算机程序定义的一个或多个计算机进程的形式来执行。可在执行结合附图描述的过程的功能的一个或多个装置中提供单独的计算机程序。计算机程序可以是源代码形式、目标代码形式、或某些中间形式，并且它可被存储在某种载体中，该载体可以是能够携带该程序的任何实体或设备。这种载体包括暂时性和/或非暂时性计算机介质，例如，记录介质、计算机存储器、只读存储器、电载波信号、电信信号、以及软件分发包。根据所需的处理能力，计算机程序可在单个电子数字处理单元中执行，或者可分布在多个处理单元中。

本文描述的实施例适用于上文所定义的无线网络，但也适用于其他无线网络。所使用的协议、无线网络的规范及其网络元件发展迅速。这种发展可能需要对所描述的实施例进行额外的改变。因此，所有的词语和表述应被宽泛地解释，并且它们旨在对实施例进行说明而非限制。对于本领域技术人员显而易见的，随着技术的进步，本发明构思可采用各种方式来实现。实施例不限于上述的示例，而是可以在权利要求的范围内改变。