CN102812770A - 用于在接入时间段期间以信号发送用于选择天线波束的信息的协议 - Google Patents

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Abstract

本文公开了用于在无线通信系统中发送对时间的分配的各种方法和设备。在一方面，确定用于接收和发送控制通信的时间的分配。控制通信可以包括信道时间请求。

Description

用于在接入时间段期间以信号发送用于选择天线波束的信息的协议
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2010年2月3日提交的美国临时申请61/300,863的优先权，故通过引用的方式将其全部内容并入本文。
技术领域
概括地说，本公开内容涉及通信系统，具体而言，涉及通信资源的分配。
背景技术
为了解决无线通信系统所要求的日益增长的带宽需求问题，正在开发不同的方案来允许在一个或多个信道上进行通信，同时达到高数据吞吐量。这些方案可以包括用于数据和控制信息的发送或接收的协议、信号调制的形式、或物理（PHY）层介质访问控制（MAC）层的利用。
发明内容
本发明的系统、方法、装置和计算机可读介质的均具有若干方面，没有单个方面是单独负责其所期望的属性。在不限制如下面的权利要求所表达的本发明的范围的基础上，现在将简要讨论本发明更突出的特征。在考虑了该讨论之后，尤其是在阅读了标题为“具体实施方式”的部分之后，本领域的普通技术人员将意识到本发明的特征如何提供用于通信的协议。
一方面是一种通信的方法，该方法包括：由第一装置向第二装置分配第一无竞争时间段；以及，由所述第一装置在所述第一无竞争时间段期间从所述第二装置接收第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
另一方面是一种用于通信的第一装置，所述第一装置包括：处理系统，其配置成向第二装置分配第一无竞争时间段；以及，接收机，其配置成在所述第一无竞争时间段期间从所述第二装置接收第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
另一方面是一种用于通信的第一装置，所述第一装置包括：用于向第二装置分配第一无竞争时间段的模块；以及，用于在所述第一无竞争时间段期间从所述第二装置接收第一控制通信的模块，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
另一方面是一种用于通信的计算机程序产品，其包括计算机可读介质，所述计算机可读介质包括指令，当执行所述指令时使得第一装置进行以下操作：向第二装置分配无竞争时间段；以及，在所述无竞争时间段期间从所述第二装置接收控制通信，其中，所述控制通信包括信道时间请求。
另一方面是一种接入点，其包括：处理系统，其配置成向装置分配第一无竞争时间段；至少一个天线；以及，接收机，其配置成通过所述至少一个天线并在所述第一无竞争时间段期间从所述装置接收第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
另一方面是一种通信的方法，所述方法包括：由第一装置从第二装置接收分配通信，所述分配通信包括第一无竞争时间段的指示；以及，由所述第一装置在所述第一无竞争时间段期间向所述第二装置发送第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
另一方面是一种用于通信的第一装置，所述第一装置包括：接收机，其配置成从第二装置接收分配通信，所述分配通信包括第一无竞争时间段的指示；以及，发射机，其配置成在所述第一无竞争时间段期间向所述第二装置发送第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
另一方面是一种用于通信的第一装置，所述第一装置包括：用于从第二装置接收分配通信的模块，所述分配通信包括第一无竞争时间段的指示；以及，用于在所述第一无竞争时间段期间向所述第二装置发送第一控制通信的模块，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
另一方面是一种用于通信的计算机程序产品，其包括计算机可读介质，所述计算机可读介质包括指令，当执行所述指令时使得第一装置进行以下操作：从第二装置接收分配通信，所述分配通信包括第一无竞争时间段的指示；以及，在所述第一无竞争时间段期间，向所述第二装置发送第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
另一方面是一种移动电话，其包括：至少一个天线；接收机，其配置成通过所述至少一个天线接收分配通信，所述分配通信包括第一无竞争时间段的指示；以及，发射机，其配置成通过所述至少一个天线在所述第一无竞争时间段期间向装置发送控制通信，其中，所述控制通信包括信道时间请求。
附图说明
将在下面的具体实施方式和附图中描述本发明的这些和其它示例方面。
图1示出根据一方面的通信系统的框图。
图2示出在图1所示的通信系统中使用的无线节点的方面。
图3A-3D示出在图1所示的通信系统中使用的波束成形的方面。
图4示出超帧结构的方面。
图5示出在图1所示的通信系统中使用的方法的方面的流程图。
图6示出在图1所示的通信系统中使用的另一方法的方面的流程图。
图7示出在图1所示的通信系统中使用的调度的方面的框图。
图8示出在图1所示的通信系统中使用的控制通信的方面的框图。
图9示出在图1所示的通信系统中使用的装置的方面。
图10示出在图1所示的通信系统中使用的另一装置的方面。
出于清楚的目的可能简化了一些附图。因此，附图可能没有描绘给定设备、装置、系统、方法或任何其它图示组件或过程的所有组成部分。在整个说明书和附图中，相同的附图标记可以用于指示相同的特征。
具体实施方式
以下参照附图更全面地描述方法、系统和设备的各个方面。然而，这些方法、系统和设备可以按照多种不同的形式具体实现，并且不应该解释为局限于本公开所呈现的任何具体结构或功能。相反，提供这些方面，以便本公开是完全的且是完整的，并且完整地向本领域的技术人员传达这些方法、系统和设备的范围。基于本文的描述，本领域的普通技术人员应该理解本公开的范围意欲覆盖本文所公开的方法、系统和设备的任何方面，无论是独立实现的还是与本公开的其它方面组合实现。例如，可以实现一系统或设备，或可以使用本文所述的任意数量的方面实施一方法。此外，本公开的范围意欲覆盖这样一种设备、系统或方法，其使用除了本文所述公开的各个方面之外或与本文所述公开的各个方面不同的其它结构、功能或结构和功能。应该理解，本公开的任何方面均可以由权利要求的一个或多个元素来具体实现。
在一些方面，本文所述的无线通信系统可以包括无线区域网。例如，系统可以包括无线局域网（WLAN）或无线个人区域网络（WPAN）。WLAN可以根据现存的或正在开发的标准（例如电气工程师协会（IEEE）802.11标准）来实现。IEEE 802.11标准表示由IEEE 802.11开发的WLAN空口标准集合。例如，本文所述的系统可以根据802.11ad、802.11ac、802.11a、802.11b、802.11g和802.11n标准中的任何一个来实现。类似地，WPAN可以根据IEEE标准中的一个或多个（例如，IEEE 802.15标准）来实现。IEEE802.15标准表示由IEEE委员会开发的WPAN空口标准集合。例如，本文所述的系统可以根据802.11ad、802.15.3b、802.15.3c、802.15.4a、802.15.4b和802.15.4c中的任何一个来实现。这种区域网络可以支持多输入和/或多输出（MIMO）技术。此外，本文所述的系统可以根据蓝牙标准来实现。
本领域技术人员应该意识到，尽管本文所述的系统可以根据上述标准中的一个或多个来实现，但是本文所述的系统并不局限于这些实现。此外，本领域技术人员应该意识到，尽管系统被描述为实现这些标准之一，但是系统中存在的装置可以额外地或可替换地实现另一标准。在这种情况下，这对于在选择系统的特征时考虑使用这种其它标准的设备是有利的。例如，系统可以不配置成从其它设备接收通信，尽管对于系统而言考虑这种来自其它设备的通信可能是有利的。在一些方面，来自其它设备的通信可能干扰系统消息，除非实现选择发射和接收方案。
在一些方面，例如在根据802.11ad或802.15.3c标准实施的系统中，PHY层可以用于毫米波（例如，具有大约60GHz的载波频率）通信。例如，系统可以配置用于57GHz-66GHz的频谱（例如，在美国是57GHz-64GHz，在日本是59GHz-66GHz）上的毫米波通信。这种实施方式对于与短距离通信（例如，数米到数十米）的使用特别有利。例如，系统可以配置成在会议室内进行操作，以及在位于会议室内的装置之间提供无线通信能力。
采用毫米波的系统可以具有中心实体，诸如管理不同设备之间的通信的接入点（AP）/点协调功能（PCF），还称作站（STA）。具有中心实体可以简化通信协议的设计。在一些方面，可以有专用或预定的AP。在其它系统中，多个设备可以执行AP的功能。在一些方面，任何设备均可以用作AP或者AP功能的执行可以在不同装置之间轮换。本领域技术人员应该意识到，在许多方面，STA可以用作AP。在一些方面，可以有专用或预定的AP，或者STA可以用于实现AP功能，或者可以有与一个或多个执行AP功能的STA结合的专用或预定的AP。
AP可以包括、实现为或称为基站、基站收发机、站、终端、节点、用作接入点的接入终端、WLAN设备、WPAN设备或某其它合适的术语。接入点（“AP”）还可以包括、实现为或称为节点B、无线网络控制器（“RNC”）、eNodeB、基站控制器（“BSC”）、基站收发机（“BTS”）、基站（“BS”）、收发机功能（“TF”）、无线电路由器、无线电收发机、基本服务集（“BSS”）、扩展服务集（“ESS”）、无线电基站（“RBS”）或某其它术语。
STA可以包括、实现为或称为接入终端、用户终端、移动站、用户站、站、无线设备、终端、节点或某其它适当的术语。STA也可以包括、实现为或称为远程站、远程终端、用户代理、用户装置、用户设备或某其它术语。
在一些方面，STA可以包括蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议（“SIP”）电话、无线本地环路（“WLL”）站、个人数字助理（“PDA”）、具有无线连接能力的手持设备、或连接到无线调制解调器的某种其它适当的处理设备。因此，本文教导的一个或多个方面可以并入到电话（例如，蜂窝电话或智能电话）、计算机（例如，膝上型计算机）、便携式通信设备、便携式计算设备（例如，个人数据助理）、娱乐设备（例如，音乐或视频设备、或卫星无线电台）、全球定位系统设备、或配置成通过无线介质进行通信的任何其它适当的设备。
虽然本文描述了特定的方面，但是这些方面的多种变形和变换依然落入本公开的范围之内。尽管提及了优选方面的一些益处和优点，但是本公开的范围并不旨在限于特定的益处、用途或目的。相反，本公开的方面意欲更宽泛地适用于不同的无线技术、系统配置、网络和传输协议，它们中的一些在图中和随后的优选方面的描述中以示例的方式被示出。将在下文中描述的详细说明和附图仅仅图示而不是限制本公开。
图1示出无线通信系统100的方面。如所示，系统100可以包括多个无线节点102，该多个无线节点102例如在如上所述的使用具有频率大约60GHz的波的PHY层上使用无线链路104彼此进行通信。在所示的方面，无线节点102包括4个站STA 1A–STA 1D和接入点AP 1E。尽管示出系统100具有5个无线节点102，但是应该理解，任意数量的有线或无线节点可以形成无线通信系统100。
除了其它方面，系统100中的节点102中的每一个均可以包括支持无线通信的无线收发机和管理网络上的通信的控制器功能。控制器功能可以在一个或多个数字处理设备内实现。无线收发机可以耦合到一个或多个天线，以有助于无线信道上的信号的发送和接收。可以使用任何类型的天线，例如包括偶极天线、贴片天线、螺旋形天线、天线阵列和/或其它。
如图所示，AP 1E可以向系统100的其它节点发送信标信号110（或者简称为“信标”），其可以帮助其它节点STA 1A-STA 1D来与AP 1E同步其时序，或者可以提供其它信息或功能。这种信标可以周期性地发送。在一方面，连续传输之间的时间段可以称作超帧。信标的传输可以划分成多个组或间隔。在一方面，信标可以包括但不限于诸如以下信息：设置公共时钟的时间戳信息、点对点网络标识符、设备标识符、能力信息、超帧持续时间、发送方向信息、接收方向信息、邻居列表和/或扩展邻居列表，下面将对其中的一些进行额外详细的描述。因此，信标可以包括在若干设备之间公共的（例如，共享的）信息和专用于给定的设备的信息两者。
在系统100中，STA 1A-1D可以以每个STA 1A-1D无法都与其它所有的STA 1A-1D通信的方式分布在整个地理区域。此外，每个STA 1A-1D可以具有其可以在其上进行通信的不同的覆盖区域。在一些方面，可以在STA1A-1D中的两个或更多个之间建立点对点网络。
在一些方面，可以要求STA与AP相关联，以便向AP发送通信和/或从AP接收通信。在一个方面，用于进行关联的信息被包括在由AP广播的信标中。为了接收这种信标，STA可以例如在覆盖区域上执行广泛的覆盖搜索。例如，搜索也可以由STA通过以灯塔的方式扫描覆盖区域来执行。在接收到用于进行关联的信息之后，STA可以向AP发送参考信号，诸如关联探测或请求。在一些方面，例如，AP可以使用回程服务来与较大的网络（诸如因特网或公共电话交换网（PSTN））通信。
图2示出可以在无线通信系统100内采用的无线节点102的方面。例如，STA 1A-1D或AP 1E中的一个或多个可以如参考图2所描述地进行实现。无线节点102是可以配置成实现本文所描述的各种方法的设备的方面。无线节点102可以被封闭在外壳208内，或者无线节点102的部件可以由另一结构支持或由另一结构组合在一起。在一些方面，外壳208或其它结构可以省略。
无线节点102可以包括控制无线节点102的操作的处理系统204。在一些方面，处理系统204可以称为中央处理单元（CPU）。在一些方面，处理系统204可以包括配置成至少执行处理系统204功能的电路或利用配置成至少执行处理系统204功能的电路来实现。存储器206可以包括只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）并可以是易失性或永久的，存储器206可以向处理系统204提供指令和数据。存储器206的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器（NVRAM）。处理系统204通常基于存储在存储器206内的程序指令执行逻辑和算术操作，但是当然也可以执行其它操作。存储器206中的指令可执行以实现本文所述的方法。此外，节点102可以配置成接受另一类型的计算机可读介质，诸如磁盘或存储卡的形式，或者可以连接到计算机可读介质，例如硬盘驱动器，该计算机可读介质可以包括指令，当执行这些指令时，使节点102执行本文所述的方法或过程。
无线节点102还可以包括发射机210和接收机212，以允许无线节点102与远程位置之间的通信的发送和接收。本领域技术人员应该意识到，发射机210和接收机212可以组合成收发机214。天线216可以连接到外壳208，并电耦合至收发机214。无线节点102还可以包括（未示出）多个发射机、多个接收机、多个收发机和/或多个天线。
无线节点102处的多个天线可以用于通信，以提高数据吞吐量而不需要额外的带宽或发射功率。这可以通过在发射机处将高数据速率信号分裂成具有不同空间特征的多个较低速率数据流来实现，从而使得接收机能够将这些流分隔成多个信道，并适当地将这些流组合，以恢复高数据速率信号。此外，多个天线可以实现增强的能力，以实现波束成形或多个通信波束模式。在一些方面，一个或多个天线是可转向的。
无线节点102还可以包括信号检测器218，其可以用于试图检测和量化由收发机214接收到的信号的水平。信号检测器218可以检测诸如信号的总能量、每符号每子载波的能量、功率频谱密度、以及其它信号。无线节点102还可以包括用于处理信号的数字信号处理器（DSP）220。当然，在一些方面DSP 220可以省略，或者DSP的功能可以由处理系统204执行。
无线节点102的各种部件可以通过总线系统222耦合在一起，除了数据总线之外，总线系统222还可以包括电源总线、控制信号总线和状态信号总线。当然，这些部件还可以按照其它方式或使用其它手段耦合或电连接。
如上所述，STA、AP或二者均可以根据以上对无线节点102的描述来实现。在一些方面，能够发送信标信号的任何设备均可以用作AP。然而，在一些方面，为了使AP是有效的，其必须具有到网络中的所有STA的良好的链路质量。在信号衰减可能相对严重的高频，通信本质上是定向的，并且可以使用波束成形（例如，波束训练）以提高增益。由此，有效的AP可以有益地具有较大的扇区界限（例如，较宽的转向能力）。AP可以具有大的波束成形增益（其可以例如由多个天线提供），可以被安装成视线路径存在于由无线系统100服务的大部分区域，和/或可以使用稳定的电源用于周期性的信标传输和其它管理功能。即使设备具有可能限于较小的扇区界限的天线转向能力、可能受限的可用功率和/或可变的位置，然而，该设备在一些方面仍可以用作AP，例如，当形成点对点网络时。点对点网络可以用于多种目的，诸如侧载、文件共享和其它目的。在一些方面，可以在没有设备可以有效地向所有其它设备进行发送和从所有其它设备进行接收的情况下创建点对点网络。
在一些方面，无线节点102配备有具有不同频率收发机的多模式无线电，例如，60GHz收发机、2.4GHz收发机、5GHz收发机等。在一些实施方式中，可以全向地执行较低的频率通信，并可以定向地执行较高的频率通信。这种方面在可以使用全向协议来定位和建立进一步的通信以及该进一步的通信使用定向协议的网络中是有益的。
图3A-3D示出波束成形的方面。如上所述，无线节点102可以配置成实现一种或多种类型的波束成形，例如，使用天线216或多个天线。尽管以下将参照AP来描述波束成形，但是本领域技术人员应该意识到，上述的STA也可以实现这种波束成形。本领域技术人员还应该意识到，下述的波束成形可以指发送的信号以及信号接收的波束或方向。此外，本领域技术人员应该意识到，AP可以实现不同的波束成形用于接收和用于发送，和/或可以动态调整任何这种波束成形。波束成形还可以是预定的。
术语准全向模式通常涉及最低分辨率模式，其覆盖设备周围相关空间范围的非常宽泛的区域。例如图1中的AP 1E所示出的或图2中所示地实现的AP可以覆盖可能重叠的准全向模式的最小集合的相关空间的区域。集合大小等于1指示AP能覆盖仅具有一个准全向模式的相关空间区域，这表示该AP是支持全向的。准全向发送和接收模式可以由Qn标识，其中n表示相应的方向。本领域技术员应该意识到，波束可以是重叠的，并且由单独的n表示的每个方向不需要是不同的。在图3A中示出了具有两个近似相同模式的波束模式。在此方面，n=2。
当然，可以使用具有比针对准全向模式所描述的方位角更窄的方位角的波束。这种较窄的波束是有利的，因为与在准全向模式中使用的波束相比，每个波束均可以由较大的增益和提高的信噪比（SNR）特征化。这在经历高信号衰落或延迟的系统中特别有利。
图3B示出方位角比针对准全向模式所述的窄的波束成形的方面。发送和接收模式由S0–S5标识。如在图3B可见的，由AP形成的波束可以重叠。当然，波束模式可以包括不重叠的波束。如上所述，AP可以配置成改变波束所指向的方向。因此，图3B中的AP可以首先通过波束S1发送和/或接收通信，然后通过波束S2等。AP能够但不必改变方向，以便将波束指向连续的方向以形成完整的圆（即，依次指向方向0-5，然后再次从0开始）。AP可以替代地以任何次序改变方向，或者可以随机地选择所指向的方向。
图3C和3D示出具有更窄波束的方面。图3C示出具有16个方向B0-B15（在图示中只对一半的方向B0-B7进行了编号）的波束模式，而图3D示出具有32个方向H0–H31（在图示中只对一半的方向H0–H15进行了编号）的波束模式。较窄的波束可以提供上述的优点，但是还可能需要额外的开销信息，或者可能需要额外的时间来改变波束的方向。因此，当选择要使用的波束数量时，需要考虑必备的开销。尽管所图示的波束基本是对称的，但是可以改变波束形状、大小和/或分布。
术语扇区一般可以用于指覆盖多个波束的相对较广的区域的第二等级的分辨率模式。扇区可以覆盖一组连续和非连续的波束，并且不同的扇区可以重叠。波束可以被进一步划分为高分辨率（HRS）波束，作为高等级的分辨率模式。
准全向模式、扇区、波束和HRS波束的多分辨率定义可以成为多等级定义，其中，每个等级可以使用一组天线模式。因此，准全向模式可以代表第一组天线模式，扇区可以代表第二组天线模式，波束可以代表从第二组天线模式中优选地获取的第三组天线模式，而HRS波束可以代表从第三组天线模式中优选地获取的第四组天线模式。
图4示出了如之前所描述的超帧结构的方面。超帧400可以包括信标间隔402、接入时间段404和信道时间分配时间段（CTAP）406。CTAP 406可以包括多个信道时间分配（CTA）408。
在一些方面，所描述的装置和方法涉及对接入时间段404中的时间的分配。有利地，本方面减小了用于在诸如上面描述的系统100的高定向通信系统中交换控制信息的开销的量。在一方面，向一个或多个装置（例如站102）分配时隙，在该时隙期间，所述装置可以与诸如接入点110之类的装置发送和接收控制消息。在一个示例中，控制消息是信道时间请求（REQ）消息和REQ授权消息。如下面将更详细地描述的，通过向装置分配时隙，可以消除与通过未使用的波束方向感测和发送相关联的开销。
图5示出在图1所示的通信系统中使用的方法500的方面的流程图。在一方面，方法500可以由诸如图1的接入点1E之类的接入点实现。方法500可以使用图2所示的组件中的一个或多个组件来实现。在方框511，接入点1E确定用于接收和发送调度控制通信的调度。如上所述，在通信系统中使用的超帧400可以定义接入时间段404，在接入时间段404期间，可以由网络系统中的参与方中的一个或多个参与方发送和接收特定的控制通信。在一方面，接入点1E确定用于在接入时间段404期间组织这些控制通信的发送和接收的调度。例如，接入点1E可以将接入时间段404细分为一个或多个时隙。下面针对图7更详细地描述这种细分。接入点1E随后可以向一个或多个网络参与方分配一个或多个时隙。在一方面，针对从接入点1E到特定的站（诸如站1A）的通信来分配时隙。还可以针对从特定的站（诸如站1A）到接入点1E的通信来分配时隙。在另一方面，可以针对这两个方向上的通信来分配单个时隙。在另一方面，一个或多个时隙可以预留用于尚未加入通信系统的设备。调度可以包括时隙的数量和长度的指示。调度还可以包括在每个时隙期间准许哪个站（如果有的话）发送或接收控制通信的指示。在一个特定的方面，接入点1E可以向第一站（例如站1A）分配接入时间段404中的第一时隙，用以发送控制通信，诸如信道时间请求消息。接入点还可以向站1A分配接入时间段404中的第二时隙，用以接收第二控制通信，诸如信道时间授权消息。
在方框516，接入点向一个或多个装置（诸如站1A-1D）发送调度。在一方面，该调度作为信标110、402的一部分进行发送。在这种方式中，站1A-1D中的每个站可以接收调度，并确定将哪个时隙（如果有的话）分配给站1A-1D中的每个站用于发送和接收控制通信。例如，站1A可以确定第一特定时序隙被分配用于向接入点1E发送控制通信，并且第二特定时序隙被分配用于从接入点1E接收第二控制通信。分配给两个不同站的时隙可以是相同的、重叠的或不同的。在一方面，尚未加入通信系统的额外的站（以上未示出）也接收信标110、402和包括在其中的调度。在这一方面，这些额外的站可以确定为期望加入通信系统的站分配的一个或多个时隙。
在方框521，接入点1E根据调度从一个或多个设备（例如站1A-1D）接收第一控制通信。例如，在分配用于从站1A接收控制通信的第一时隙期间，接入点1E从站1A接收诸如信道时间请求之类的控制通信。类似地，在分配用于从站1B接收控制通信的另一时隙期间，接入点1E可以从站1B接收单独的控制通信，例如单独的信道时间请求。此外，如上所述，在分配给尚未加入通信系统的装置使用的第三时隙期间，接入点1E可以从这些装置接收诸如接入请求之类的控制通信。在一方面，可以使用一个或多个波束方向接收控制通信。可以对从不同站接收的控制通信使用不同的格雷码进行编码或使用不同的扩频序列进行扩频。
在一方面，在所分配的时隙期间从站1A-1D接收的控制通信包括波束方向的指示。如上所述，通信系统100可以是高定向的。因此，通信的成功接收和发送可能取决于在发送和接收通信时所使用的波束方向。通过将波束方向包括在从站到接入点的控制通信中，可以减少与在未使用的方向上进行检测和发送相关联的开销。这有利地空出了用于其他目的的超帧中的时间，诸如增加了数据传输带宽。例如，站1A可以包括波束方向（诸如图3D的波束方向H2）的指示。在一个方面，这种波束方向指示可以是基于之前由站1A接收的通信。例如，站1A可以确定当与其它波束方向相比时，使用波束方向H2接收的通信具有更好的信噪比或其它有利的特性。因此，波束方向H2可以包括针对站1A而言优选的波束方向。在另一方面，波束方向指示可以包括多于一个波束方向的指示。如下所述，接入点1E可以使用波束方向指示来降低通信系统中的开销。
在方框526，接入点1E根据调度向一个或多个装置发送第二控制通信。例如，在分配用于向站1A发送控制通信的时隙期间，接入点1E向站1A发送第二控制通信，诸如信道时间授权。类似地，在分配用于向站1B发送控制通信的时隙期间，接入点1E可以向站1B发送单独的第二控制通信，诸如单独的信道时间授权。此外，如上所述，在分配给尚未加入通信系统的装置使用的第三时隙期间，接入点1E可以向这些装置发送第二控制通信，诸如接入授权消息。
在一方面，在所分配的时隙期间发送给站1A-1D的控制通信是经由从相应的站接收的控制通信中指示的波束方向发送的。因此，例如，如果从站1A接收的控制通信包括波束方向H2的指示，则从接入点1E向站1A发送的控制通信可以使用波束方向H2来发送。通过使用所识别的波束方向，接入点1A空出了超帧中用于其它用途的时间，诸如增加数据传输带宽，而不是使用该时间来使用其它波束方向发送控制通信。
图6示出在图1所示的通信系统中使用的另一方法600的方面的流程图。在一方面，方法600由诸如图1的站1A-1D之类的接入站实现。方法600可以使用图2所示的组件中的一个或多个组件来实现。在方框641，诸如站1A之类的站接收用于接收和发送控制通信的调度。如上所述，该调度可以指示接入时间段已经被细分为一个或多个时隙。可以将每个时间段分配给各个站（诸如站1A），并且每个时间段可以分配用于接收或发送控制通信。例如，可以将第一时隙分配给站1A用于向接入点1E发送控制通信，例如信道时间请求。此外，可以将第二时隙分配给站1A用于从接入点1E接收第二控制通信，例如信道时间授权。
在方框646，站1A根据调度向诸如接入点1E的装置发送第一控制通信。例如，站1A可以在第一分配时隙期间向接入点1E发送控制通信。在一方面，如上所述，控制通信包括波束方向的指示。在另一方面，可以使用一个或多个波束方向发送控制通信。
在方框651，站1A根据调度从诸如接入点1E的装置接收第二控制通信。例如，站1A可以在第二分配时隙期间从接入点1E接收第二控制通信。在一方面，如上所述的方面，可以根据第一通信消息中指示的波束方向接收控制通信。通过使用所指示的波束方向，接入点1A空出了超帧中用于其它用途的时间，例如增加数据传输带宽，而不是使用该时间来使用其它波束方向发送控制通信。
图7示出在图1所示的通信系统中使用的调度704的方面的框图。调度704示出了图4的接入时间段404的一部分。如所示，调度704包括多个时隙710、715、720、725、730、735。时隙710包括已经为特定的站（例如站1A）预留的用于向接入点（例如接入点1E）发送控制消息（例如信道时间请求）的时隙。时隙715包括已经为特定的站（例如站1B）预留的用于向接入点（例如接入点1E）发送控制消息的时隙。时隙720包括未分配给特定的站的时隙。如上所述，时隙720可以由尚未加入通信系统的一个或多个站用来发送或接收诸如关联消息之类的消息。在一些方面，所分配的时隙是专用的、无竞争时隙。然而，在另一方面，尚未被站识别的时隙可以用作基于竞争的接入时间段。在另一方面，时隙720可以由接入点1E用来向一个或多个站通信。
时隙725包括已预留给特定的站（诸如站1A）用于从接入点（诸如接入点1E）接收第二控制消息（诸如信道时间授权）的时隙。时隙730包括已预留给特定的站（诸如站1B）用于从接入点（诸如接入点1E）接收第二控制消息的时隙。时隙735包括还未分配给特定的站的时隙。时隙735可以按照类似于上面描述的时隙720的方式来使用。
另一方面，诸如时隙710和715的时隙可以具有预定的、固定的长度或者可以具有动态确定的长度。特定的时隙的长度可以由接入点1E基于与一个或多个站的之前的通信、信道状况、业务用途或其它指示来进行确定。在另一方面，除了接入时间段404之外，还可以在信道时间接入时间段406中分配诸如时隙710和715的时隙。
图8示出了在图1所示的通信系统中使用的控制通信810的方面的框图。在一方面，控制通信810包括信道时间请求。如所示的，控制通信810可以包括多个字段，例如字段813、811和816，其中包含了各种类型的信息。在一方面，控制通信包括字段811，字段811包括波束方向指示。如上所述，接入点1E可以通过一个或多个波束方向发送通信。波束方向指示可以包括有助于改善与特定的站（例如站1A）的通信的一个或多个波束方向。例如，波束方向指示可以包括对于站1A而言波束方向H2是优选的指示。在这种方式中，接入点1E可以使用优选的波束方向与站1A通信，而不是使用利用其它的、较不优选的波束方向发送通信的时间。控制通信的其它字段可以包括其它信息。该信息可以包括例如信道时间请求、信道时间授权、信道时间分配、信道质量指示符、有效载荷指示符和业务负载指示符。
处理系统中的一个或多个处理器可以执行软件。软件应被广义地解释为指代指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用程序、软件应用程序、软件包、例程、子例程、对象、可执行程序、执行的线程、进程、功能等，而不论是被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它名称。
在一个或多个示例性方面中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将这些功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质二者，通信介质包括有助于计算机程序从一个位置转移到另一个位置的任意介质。存储介质可以是能够由计算机存取的任意可用介质。通过举例而非限制的方式，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望程序代码并能够由计算机进行存取的任何其它介质。此外，任何连接可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线（DSL）或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源发送的，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。本文使用的磁盘和光盘包括压缩光盘（CD）、激光光盘、光盘、数字通用光盘（DVD）、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘用激光光学地复制数据。因此，在一些方面，计算机可读介质可以包括非暂时性计算机可读介质（例如，有形介质）。此外，在一些方面，计算机可读介质可以包括暂时性计算机可读介质（例如，信号）。上述各项的组合也应该包括在计算机可读介质的范围中。
处理系统或者处理系统的任何部分可以提供用于执行本文所记载的功能的模块。例如，执行代码的处理系统可以提供用于向装置分配无竞争时间段的模块。可替换地，计算机可读介质上的代码可以提供用于执行本文所描述的功能的模块。接收机可以提供用于在一个或多个分配的时间段期间从所述装置中的相应的一个或多个装置接收控制通信的模块，每个相应的控制通信包括信道时间请求。接收机还可以包括用于接收包括分配的时间段的指示的通信的模块。发射机可以提供用于在分配的时间段期间向装置发送控制通信的模块，该控制通信包括信道时间请求。
在一些方面，本文所记载的功能中的一个或多个功能可以在配置成执行所述一个或多个功能的电路中实现。类似地，上面所描述的模块可以包括配置成实现所述模块的功能的一个或多个电路。例如，图9示出了无线节点902的方面，无线节点902包括用于分配的电路904和用于发送的电路910。用于分配的电路904可以配置成向装置分配无竞争时间段。用于发送的电路910可以配置成在分配的时间段期间向设备发送控制通信，该控制通信包括信道时间请求或授权。图9所示的无线节点902的方面还包括上面针对图2所描述的连接到用于发送的电路910的天线916。在一些方面，省略天线1016。在一些方面，在图2中示出的组件中的一个或多个组件可以合并到在图9中示出的无线节点902的方面中。
作为另一示例，图10示出了无线节点1002的方面，无线节点1002包括用于接收的电路1012和用于发送的电路1010。用于接收的电路1012可以配置成接收包括所分配的时间段的指示的分配通信。用于发送的电路1010可以配置成在分配的时间段期间向装置发送控制通信，该控制通信包括信道时间请求。图10中示出的无线节点1010的方面还包括上面针对图2所描述的连接到用于接收的电路1012和用于发送的电路1010的天线1016。在一些方面，省略天线1016。在一些方面，在图2中示出的组件中的一个或多个组件可以合并到在图10中示出的无线节点1002的方面中。
本领域技术人员将认识到如何依据特定的应用和对整个系统所施加的整体设计约束以最佳的方式实现贯穿本发明所描述的功能。
应当理解的是，给出了在软件模块的上下文中描述的步骤的任何特定顺序或者层次，以提供无线节点的示例。应当理解的是，可以在保持在本发明的范围之内的同时，根据设计偏好，对步骤的特定顺序或层次进行重新排列。
提供了前面的描述以使本领域中的任何技术人员能够充分理解本公开内容的全部范围。对本文公开的各种配置的修改对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，权利要求并不旨在限制于本文描述的公开内容的各个方面，而是符合与权利要求的语言表达相一致的全部范围，其中，除非特别声明，否则对单数形式的要素的引用不应理解为是意指“一个且仅一个”，而是“一个或多个”。除非另外特别声明，否则术语“一些”是指一个或多个。叙述要素的组合中的至少一个（例如，“A、B或C中的至少一个”）的权利要求是指所叙述的要素（例如，A或B或C或其任意组合）中的一个或多个。贯穿本发明所描述的各个方面的要素的所有结构和功能等价物以引用方式明确地并入本文中并且旨在由权利要求涵盖，这些结构和功能等价物对于本领域普通技术人员来说是公知的或将要是公知的。此外，本文中没有任何公开内容是想要奉献给公众的，不管这样的公开内容是否明确地记载在权利要求书中。不应依据35U.S.C.§112第6段的规定来解释任何权利要求的要素，除非该要素是用短语“用于……的模块”来明确地叙述的，或者在方法权利的情况下，该要素是使用短语“用于……的步骤”来叙述的。

Claims (70)

1.一种通信的方法，所述方法包括：
由第一装置向第二装置分配第一无竞争时间段；以及
由所述第一装置在所述第一无竞争时间段期间从所述第二装置接收第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：在分配所述第一无竞争时间段之前，由所述第一装置从所述第二装置接收波束方向的指示，其中，所述第一控制通信是在所指示的波束方向上接收的。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一控制通信还包括波束方向的指示。
4.如权利要求3所述的方法，还包括：
由所述第一装置向所述第二装置分配第二无竞争时间段；以及
由所述第一装置在所述第二无竞争时间段期间使用所指示的波束方向向所述第二装置发送第二控制通信，其中，所述第二控制通信包括信道时间授权。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所指示的波束方向是针对所述第二装置而言优选的波束方向。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所指示的波束方向包括多个波束方向。
7.如权利要求4所述的方法，其中，所述第二控制通信还包括用于至少所述第二装置的通信调度。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：由所述第一装置向至少所述第二装置发送信标，其中，所述信标包括所述第一无竞争时间段的指示。
9.如权利要求4所述的方法，还包括：由所述第一装置向至少所述第二装置发送信标，其中，所述信标包括所述第一无竞争时间段和所述第二无竞争时间段的指示。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一控制通信是经由多个波束方向接收的。
11.如权利要求1所述的方法，还包括：由所述第一装置向第三装置分配第三无竞争时间段，并且由所述第一装置在所述第三无竞争时间段期间从所述第三装置接收第三控制通信，其中，所述第三控制通信包括信道时间请求，并且其中，所述第一无竞争时间段和所述第三无竞争时间段重叠。
12.如权利要求1所述的方法，还包括：由所述第一装置向第三装置分配第三无竞争时间段，并且由所述第一装置在所述第三无竞争时间段期间从所述第三装置接收第三控制通信，其中，所述第三控制通信包括信道时间请求，并且其中，所述第一控制通信和所述第三控制通信是利用不同的格雷码进行编码的。
13.如权利要求1所述的方法，还包括：由所述第一装置向第三装置分配第三无竞争时间段，并且由所述第一装置在所述第三无竞争时间段期间从所述第三装置接收第三控制通信，其中，所述第三控制通信包括信道时间请求，并且其中，所述第一控制通信和所述第三控制通信是利用不同的扩频序列进行扩频的。
14.一种用于通信的第一装置，所述第一装置包括：
处理系统，其配置成向第二装置分配第一无竞争时间段；以及
接收机，其配置成在所述第一无竞争时间段期间从所述第二装置接收第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
15.如权利要求14所述的第一装置，其中，所述接收机还配置成：在所述处理系统分配所述第一无竞争时间段之前，从所述第二装置接收波束方向的指示，并且其中，所述第一控制通信是在所指示的波束方向上接收的。
16.如权利要求14所述的第一装置，其中，所述第一控制通信还包括波束方向的指示。
17.如权利要求16所述的第一装置，还包括：
发射机；
其中，所述处理系统还配置成向所述第二装置分配第二无竞争时间段；以及
其中，所述发射机配置成：在所述第二无竞争时间段期间，利用所指示的波束方向向所述第二装置发送第二控制通信，其中，所述第二控制通信包括信道时间授权。
18.如权利要求17所述的第一装置，其中，所指示的波束方向是针对所述第二装置而言优选的波束方向。
19.如权利要求17所述的第一装置，其中，所指示的波束方向包括多个波束方向。
20.如权利要求17所述的第一装置，其中，所述第二控制通信还包括用于至少所述第二装置的通信调度。
21.如权利要求14所述的第一装置，其中，所述发射机还配置成向至少所述第二装置发送信标，其中，所述信标包括所述第一无竞争时间段的指示。
22.如权利要求17所述的第一装置，其中，所述发射机还配置成向至少所述第二装置发送信标，其中，所述信标包括所述第一无竞争时间段和所述第二无竞争时间段的指示。
23.如权利要求14所述的第一装置，其中，所述第一控制通信是经由多个波束方向接收的。
24.如权利要求14所述的第一装置，其中，所述处理系统还配置成向第三装置分配第三无竞争时间段，并且所述接收机配置成：在所述第三无竞争时间段期间，从所述第三装置接收第三控制通信，其中，所述第三控制通信包括信道时间请求，并且其中，所述第一无竞争时间段和所述第三无竞争时间段重叠。
25.如权利要求14所述的第一装置，其中，所述处理系统还配置成向第三装置分配第三无竞争时间段，并且所述接收机还配置成：在所述第三无竞争时间段期间，从所述第三装置接收第三控制通信，其中，所述第三控制通信包括信道时间请求，并且其中，所述第一控制通信和所述第三控制通信是利用不同的格雷码进行编码的。
26.如权利要求14所述的第一装置，其中，所述处理系统还配置成向第三装置分配第三无竞争时间段，并且所述接收机还配置成：在所述第三无竞争时间段期间，从所述第三装置接收第三控制通信，其中，所述第三控制通信包括信道时间请求，并且其中，所述第一控制通信和所述第三控制通信是利用不同的扩频序列进行扩频的。
27.一种用于通信的第一装置，所述第一装置包括：
用于向第二装置分配第一无竞争时间段的模块；以及
用于在所述第一无竞争时间段期间从所述第二装置接收第一控制通信的模块，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
28.如权利要求27所述的第一装置，其中，所述用于接收的模块在所述用于分配的模块分配所述第一无竞争时间段之前从所述第二装置接收波束方向的指示，并且其中，所述第一控制通信是在所指示的波束方向上接收的。
29.如权利要求27所述的第一装置，其中，所述第一控制通信还包括波束方向的指示。
30.如权利要求29所述的第一装置，其中，所述用于分配的模块配置成向所述第二装置分配第二无竞争时间段，还包括：用于在所述第二无竞争时间段期间利用所指示的波束方向向所述第二装置发送第二控制通信的模块，其中，所述第二控制通信包括信道时间授权。
31.如权利要求30所述的第一装置，其中，所指示的波束方向是针对所述第二装置而言优选的波束方向。
32.如权利要求30所述的第一装置，其中，所指示的波束方向包括多个波束方向。
33.如权利要求30所述的第一装置，其中，所述第二控制通信还包括用于至少所述第二装置的通信调度。
34.如权利要求27所述的第一装置，还包括：用于向至少所述第二装置发送信标的模块，其中，所述信标包括所述第一无竞争时间段的指示。
35.如权利要求30所述的第一装置，其中，所述用于发送的模块配置成向至少所述第二装置发送信标，其中，所述信标包括所述第一无竞争时间段和所述第二无竞争时间段的指示。
36.如权利要求30所述的第一装置，其中，所述控制通信是经由多个波束方向接收的。
37.如权利要求27所述的第一装置，其中，所述用于分配的模块配置成向第三装置分配第三无竞争时间段，并且所述用于接收的模块配置成在所述第三无竞争时间段期间从所述第三装置接收第三控制通信，其中，所述第三控制通信包括信道时间请求，并且其中，所述第一无竞争时间段和所述第三无竞争时间段重叠。
38.如权利要求27所述的第一装置，其中，所述用于分配的模块配置成向第三装置分配第三无竞争时间段，并且所述用于接收的模块配置成在所述第三无竞争时间段期间从所述第三装置接收第三控制通信，其中，所述第三控制通信包括信道时间请求，并且其中，所述第一控制通信和所述第三控制通信是利用不同的格雷码进行编码的。
39.如权利要求27所述的第一装置，其中，所述用于分配的模块配置成向第三装置分配第三无竞争时间段，并且所述用于接收的模块配置成在所述第三无竞争时间段从所述第三装置接收第三控制通信，其中，所述第三控制通信包括信道时间请求，并且其中，所述第一控制通信和所述第三控制通信是利用不同的扩频序列进行扩频的。
40.一种用于通信的计算机程序产品，其包括计算机可读介质，所述计算机可读介质包括指令，当执行所述指令时使得第一装置进行以下操作：
向第二装置分配无竞争时间段；以及
在所述无竞争时间段期间从所述第二装置接收控制通信，其中，所述控制通信包括信道时间请求。
41.一种接入点，包括：
处理系统，其配置成向装置分配无竞争时间段；
至少一个天线；以及
接收机，其配置成通过所述至少一个天线并在所述无竞争时间段期间从所述装置接收控制通信，其中，所述控制通信包括信道时间请求。
42.一种通信的方法，所述方法包括：
由第一装置从第二装置接收分配通信，所述分配通信包括第一无竞争时间段的指示；以及
由所述第一装置在所述第一无竞争时间段期间向所述第二装置发送第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
43.如权利要求42的方法，还包括：在接收所述分配通信之前，由所述第一装置向所述第二装置发送波束方向的指示，其中，所述第一控制通信是在所指示的波束方向上进行发送的。
44.如权利要求42的方法，其中，所述第一控制通信还包括波束方向的指示。
45.如权利要求42的方法，其中，所述分配通信还包括第二无竞争时间段的指示，所述方法还包括：由所述第一装置在所述第二无竞争时间段期间在所指示的波束方向上从所述第二装置接收第二控制通信，其中，所述第二控制通信包括信道时间授权。
46.如权利要求45所述的方法，其中，所指示的波束方向是针对所述第一装置而言优选的波束方向。
47.如权利要求45所述的方法，其中，所指示的波束方向包括多个波束方向。
48.如权利要求45所述的方法，其中，所述第二控制通信还包括用于至少所述第一装置的通信调度。
49.如权利要求42所述的方法，其中，所述分配通信包括信标信号。
50.如权利要求42所述的方法，其中，所述第一控制通信是经由多个波束方向接收的。
51.一种用于通信的第一装置，所述第一装置包括：
接收机，其配置成从第二装置接收分配通信，所述分配通信包括第一无竞争时间段的指示；以及
发射机，其配置成在所述第一无竞争时间段期间向所述第二装置发送第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
52.如权利要求51所述的第一装置，其中，所述发射机还配置成在所述接收机接收所述分配通信之前向所述第二装置发送波束方向的指示，其中，所述第一控制通信是在所指示的波束方向上发送的。
53.如权利要求51所述的第一装置，其中，所述第一控制通信还包括波束方向的指示。
54.如权利要求51所述的第一装置，其中，所述分配通信还包括第二无竞争时间段的指示，并且其中，所述接收机配置成在所述第二无竞争时间段期间在所指示的波束方向上从所述第二装置接收第二控制通信，其中，所述第二控制通信包括信道时间授权。
55.如权利要求54所述的第一装置，其中，所指示的波束方向是针对所述第一装置而言优选的波束方向。
56.如权利要求54所述的第一装置，其中，所指示的波束方向包括多个波束方向。
57.如权利要求54所述的第一装置，其中，所述第二控制通信还包括至少所述第一装置的通信调度。
58.如权利要求51所述的第一装置，其中，所述分配通信包括信标信号。
59.如权利要求51所述的第一装置，其中，所述第一控制通信是经由多个波束方向接收的。
60.一种用于通信的第一装置，所述第一装置包括：
用于从第二装置接收分配通信的模块，所述分配通信包括第一无竞争时间段的指示；以及
用于在所述第一无竞争时间段期间向所述第二装置发送第一控制通信的模块，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
61.如权利要求60所述的第一装置，其中，所述用于发送的模块配置成：在所述用于接收的模块接收所述分配通信之前，向所述第二装置发送波束方向的指示，其中，所述第一控制通信是在所指示的波束方向上发送的。
62.如权利要求60所述的第一装置，其中，所述第一控制通信还包括波束方向的指示。
63.如权利要求60所述的第一装置，其中，所述分配通信还包括第二无竞争时间段的指示，并且其中，所述用于接收的模块配置成：在所述第二无竞争时间段期间，在所指示的波束方向上从所述第二装置接收第二控制通信，其中，所述第二控制通信包括信道时间授权。
64.如权利要求63所述的第一装置，其中，所指示的波束方向是针对所述第一装置而言优选的波束方向。
65.如权利要求63所述的第一装置，其中，所指示的波束方向包括多个波束方向。
66.如权利要求63所述的第一装置，其中，所述第二控制通信还包括至少所述第一装置的通信调度。
67.如权利要求60所述的第一装置，其中，所述分配通信包括信标信号。
68.如权利要求60所述的第一装置，其中，所述第一控制通信是经由多个波束方向接收的。
69.一种用于通信的计算机程序产品，其包括计算机可读介质，所述计算机可读介质包括指令，当执行所述指令时使得第一装置进行以下操作：
从第二装置接收分配通信，所述分配通信包括第一无竞争时间段的指示；以及
在所述第一无竞争时间段期间，向所述第二装置发送第一控制通信，其中，所述第一控制通信包括信道时间请求。
70.一种移动电话，包括：
至少一个天线；
接收机，其配置成通过所述至少一个天线接收分配通信，所述分配通信包括第一无竞争时间段的指示；以及
发射机，其配置成通过所述至少一个天线在所述第一无竞争时间段期间向装置发送控制通信，其中，所述控制通信包括信道时间请求。
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