CN109314560B - 用于无线网络的p2p通信和分散式空间共享的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了提供空间复用的波束成形的定向无线通信，其允许多对对等(P2P)链路在没有争用并且独立于集中式控制的情况下在相同的附近空间中通过相同的信道同时进行通信。空间复用通过在多个链路之间共享频谱资源而改进了网络吞吐量。波束成形的训练包括由所有电台获得最佳扇区和最差扇区信息。在实施独立的P2P通信之前，检查天线阵列扇区信息，以便确保将要选择的扇区为在其他P2P交互上造成干扰，随后向目标电台发出请求。目标电台也参考其扇区信息，并且如果没有发现冲突，则接受并确认请求，从而接收P2P通信。

Description

用于无线网络的P2P通信和分散式空间共享的方法和系统
相关申请的交叉引用
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关于受到版权保护的材料的提醒
本专利文献中的一部分材料在美国和其他国家的版权法下受到版权保护。版权所有人不反对任何人按照其在美国专利商标局的公开可用文件或记录中所出现的那样对专利文献或专利公开内容进行复制再现，但是在其他方面保留所涉及的所有版权权利。版权所有人在此不放弃将本专利文献保持保密的任何权利，其中包括而不限于依据37 C.F.R.§1.14的权利。
背景技术
技术领域
本公开内容的技术总体上涉及无线网络通信，更具体来说涉及无线通信网络中的分散式空间共享。
背景技术讨论
由于需要最大化通信链路使用，因此出现了空间(频率)复用的技术，其中两个或更多链路在相同的时间在相同的附近空间中共享相同的频率信道。
图1描绘出具有单个PBSS控制点(PCP)和四个电台的家庭环境中的空间频率复用的一个实例，其中STA 1被描绘成打印机，STA 2 被描绘成视频摄影机，STA 3被描绘成膝上型计算机，并且STA 4被描绘成MP3播放器或者类似的音频/视频记录/重放设备。
图2A和图2B描绘出使用在无线通信中的波束成形的使用。高度方向性的无线通信常常利用波束成形，波束成形是利用相位控制使用大量天线来操控针对所期望的无线电方向的传送的通信。在毫米波 (mmWave)通信中，由于较高的自由空间路径损耗(FSPL)、较大的 O2/H2O吸收以及较大的物体阻挡，链路预算是较差的。与图2B中所见的其中在两个电台之间发生干扰的传统天线图型相比，如图2A中示出的具有窄信号波束的波束成形的信号图型中所见，波束成形和高信号衰减在通信链路之间产生更少的干扰。通过使用波束成形的通信， mmWave通信中的空间复用是一种特别有吸引力的传送机制。
相应地，需要高效的波束成形训练、干扰评估以及快速的非集中式P2P链路建立。本公开内容满足这些需求，同时还提供附加的无线联网益处。
发明内容
本发明描述了一种具有增强的空间复用的装置和方法，从而允许多对对等(P2P)链路在没有集中式控制的情况下在相同的附近空间中通过相同的信道同时进行通信。应当认识到，通过在多个链路之间共享频谱资源，空间复用改进了网络吞吐量。
但是现有技术的空间共享/复用机制需要集中式协调并且/或者需要过多的开销来实施训练和干扰评估。
此外还应当注意到，快速P2P链路建立对于某些无线应用来说是至关重要的。现有技术的mmWave P2P链路建立需要用于训练的初始时间，并且在与AP/PCP的信令方面会招致开销。
本公开内容描述了用于高效的波束成形训练、干扰评估以及快速的分散式P2P链路建立的赋能机制。这些机制提供了波束成形训练，其中每一个STA被允许在仅仅一个协议阶段中获取针对其他STA的最佳传送扇区信息。提供了在每一个STA处独立地执行的空间复用逻辑。此外，提供了一种快速的定向对等(P2P)链路建立机制。
因此，本公开内容提供了一种分散式空间共享机制，所述机制利用空间共享干扰评估逻辑，所述逻辑利用共享最佳扇区信息并且在至少一个实施例中还共享最差扇区信息的波束成形的训练反馈。某些实施例还描述了对于这些扇区(例如最佳扇区和/或最差扇区)共享信噪比信息。描述了独立的P2P请求帧和P2P ACK帧，连同用于在没有中央协调器的干预的情况下促进这一独立的P2P通信的附加数据结构。
本公开内容是针对无线联网通信，并且特别是非常适合于mmWave WLAN应用。但是所公开的装置和方法也适用于许多其他无线装置，例如无线个人区域网(WPAN)并且还适用于具有高度定向的传送的户外无线通信。因此，目标应用的范围可以包括WiFi类网络、物联网(IoT) 应用、下一代蜂窝网络(包括毫微微/小型蜂窝和HetNet通信技术) 以及其他形式的无线网络。
在本公开内容中利用了若干术语，其含义通常如下面所描述的那样被利用。
A-BFT：关联-波束成形训练周期；在信标中声明的一个周期，其被用于加入网络的新的电台的关联和BF训练。
AID：关联标识符；每当有电台关联到AP时，该电台接收AID。 AP使用该AID来跟踪相关联的并且作为BSS的成员的电台。
天线权重矢量(AWV)：描述对应于天线阵列的每一个单元的激励的权重的矢量(幅度和相位)。
AoA(AoD)：到达(离开)角度；入射在天线阵列上(传送自天线阵列)的射频波的传播方向。
AP：接入点；包含一个电台(STA)并且通过(经由)无线介质(WM) 为相关联的STA提供对于分发服务的接入。
ATI：声明传送间隔(AIT)。
波束成形(BF)：不使用全向天线图型或准全向天线图型的定向传送。其被使用在传送器处以便改进意图的接收器处的接收信号功率或信噪比(SNR)。
波束组合：一种在接收器处对于每一个独立的数据流组合包含在各个波束中的功率的方法。
BSS：基本服务集合；在网络中成功地与AP同步的电台(STA)的集合。
BI：信标间隔是表示信标传送时间之间的时间的循环超帧周期。
BRP：BF细化协议；一种允许接收器训练并且迭代地训练传送器和接收器侧以实现最佳可能定向通信的BF协议。
CBAP：基于争用的访问周期；其中使用基于争用的增强型分布式信道访问(EDCA)的定向多千兆比特(DMG)BSS的数据传输间隔(DTI) 内的时间周期。
DTI：数据传输间隔；借以允许完全BF训练的周期，其后是实际的数据传输。DTI可以包括一个或多个服务周期(SP)以及基于争用的访问周期(CBAP)。
MAC地址：介质访问控制(MAC)地址。
MCS：调制和编码方案；可以被翻译成PHY层数据速率的索引。
全向：非定向天线传送模式。
准全向：具有可获得的最宽波束宽度的定向多千兆比特(DMG)天线操作模式。
PCP：代表PBSS控制点。
接收扇区扫描(RXSS)：通过(经由)不同扇区的扇区扫描(SSW) 帧的接收，其中在相继的接收之间实施扫描。
RSSI：接收信号强度指标(以dBm计)。
扇区层级扫描(SLS)阶段：可以包括多达四个组成部分的BF训练阶段：用以训练发起者的发起者扇区扫描(ISS)、用以训练响应者链路的响应者扇区扫描(RSS)、SSW反馈以及SSW ACK。
SNR：接收信噪比(以dB计)。用于确定信号完整性的其他类似机制被认为与SNR是累积的和/或同义的，因此在本文中不作单独描述。
SP：所调度的服务周期(SP)；由接入点(AP)调度的SP。所调度的SP在固定的时间间隔处开始。
频谱效率：是在特定的通信系统中可以通过给定的带宽传送的信息速率，通常用比特/秒/Hz来表达。
STA：电台：作为针对无线介质(WM)的介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)接口的单个可寻址实例的逻辑实体。
扫描：通过短波束成形帧间空间(SBIFS)间隔分开的传送的序列，其中传送器或接收器处的天线配置在传送之间被改变。
传送扇区扫描(TXSS)：经由不同扇区的多个扇区扫描(SSW)或定向多千兆比特(DMG)信标帧的传送，其中在相继的传送之间实施扫描。
在说明书的后面的部分中将带出本文中所描述的技术的另外的方面，其中后面的详细描述是用于完全公开所述技术的优选实施例的目的而不是作出限制。
附图说明
通过参照附图将会更加全面地理解本文中所描述的技术，其中附图仅仅是用于说明性目的：
图1是家庭环境中的空间复用的方块图。
图2A和图2B是天线路径图，其中在图2A中是对于高度方向性(波束成形)的传送示出，并且在图2B中是对于较低方向性的天线示出。
图3是传送器与响应者之间的扇区层级扫描(SLS)的广播时间图。
图4是信标报头间隔(BHI)的广播时间图，其中在超帧报头内实施发起者和多个响应者TXSS。
图5是802.11ad标准中的AP与多个STA之间的SLS BF训练的消息序列。
图6是在802.11ad中所利用的SSW控制帧的数据字段格式。
图7是用于802.11ad的控制帧中的SSW字段的数据字段格式。
图8A和图8B是用于SSW反馈字段的数据字段格式，其中根据 802.11ad标准，在作为ISS的一部分传送时利用图8A中所见的格式，并且在不作为ISS的一部分传送时利用图8B中所见的格式。
图9是802.11ad标准中的用于扇区扫描反馈帧(SSW反馈帧)的数据字段格式。
图10是其中在802.11ad下实施的集中控制的空间共享的消息传递图。
图11是例如在讨论根据本公开内容的实施例时所利用的无线电节点图。
图12是根据本公开内容的一个实施例的分散式空间复用的广播时间图。
图13是正在使用根据本公开内容的一个实施例的分散式空间复用的给定附近空间中的电台的无线网络的无线电节点图。
图14是根据本公开内容的一个实施例的用于具有立即SSW反馈的广播SLS协议的消息序列。
图15是根据本公开内容的一个实施例的用于具有立即SSW反馈的广播SLS协议的流程图。
图16A是根据本公开内容的一个实施例的用于SLS波束成形轮询帧的数据字段格式。
图16B是根据本公开内容的一个实施例的SLS轮询(SLS-P)信息单元(IE)的数据字段格式。
图16C是根据本公开内容的一个实施例的用于广播SLS SSW帧格式的数据字段格式。
图17是根据本公开内容的一个实施例的用于广播SLS SSW反馈帧的数据字段格式。
图18是根据本公开内容的一个实施例的用于SSW反馈字段的数据格式。
图19是根据本公开内容的一个实施例的用于发起者电台上的P2P 通信的空间复用的流程图。
图20是根据本公开内容的一个实施例的用于响应者电台上的P2P 通信的空间复用的流程图。
图21是根据本公开内容的一个实施例的用于SSW反馈字段的数据格式。
图22是根据本公开内容的另一个实施例的用于由发起者电台进行P2P通信的空间复用的流程图。
图23是根据本公开内容的另一个实施例的用于由响应者电台进行P2P通信的空间复用的流程图。
图24是根据本公开内容的一个实施例的用于P2P请求帧的数据字段格式。
图25是根据本公开内容的一个实施例的用于P2P分配信息的数据字段格式。
图26是根据本公开内容的一个实施例的用于P2P ACK帧的数据字段格式。
图27是根据本公开内容的一个实施例的用于P2P BF训练的数据字段格式。
图28是根据本公开内容的一个实施例的用于P2P发起者BF训练的流程图。
图29A和图29B是根据本公开内容的一个实施例的用于P2P响应者BF训练的流程图。
具体实施方式
1、mmWave技术中的现有技术SLS协议。
图3描绘出第一电台(STA 1)与第二电台(STA 2)之间的IEEE 802.11ad协议中的现有技术SLS协议。传送扇区扫描(TXSS)对于第一电台(STA 1)被视为发起者扇区扫描，并且另一个电台(STA 2) 利用其自身的TXSS作出响应。STA 1随后生成SSW反馈，STA 2利用ACK作出响应。传送扇区扫描中的每一个分组包括倒计数指示 (CDOWN)、扇区ID和天线ID。通过扇区扫描(SSW)反馈和扇区扫描(SSW)确认(ACK)分组而反馈最佳扇区ID和天线ID信息。
图4描绘出比如用于应用到多个STA的802.11ad SLS协议的一个实例。在图中示出了信标报头间隔(BHI)的分解，可以看到其被分解成信标传送间隔(BTI)、关联-波束成形训练周期(A-BFT)以及声明传送间隔(ATI)。可以看到扇区层级扫描(SLS)周期包括BTI和A-BFT 间隔，所述A-BFT间隔被示出为进一步向下分成发起者TXSS和多个响应者周期。考虑在802.11ad超帧的信标报头间隔(BHI)期间发生的 SLS。AP在信标传送间隔(BTI)处实施发起者TXSS。侦听到(监测并且接收)该信息的STA在A-BFT周期期间实施响应者TXSS。但是STA以未经协调的方式实施响应者TXSS，这是因为STA实施随机回退，如果没有接收到来自AP的SSW反馈则假设有冲突。SSW ACK将在ATI期间被传送。
图5描绘出例示802.11ad中的AP和多个STA之间的SLS BF训练规程的消息序列。在图中的顶行中示出AP/PCP(PCP代表PBSS控制点) 的活动，在下方各行中示出对应于STA 1和STA 2的活动。在BTI间隔期间，由AP/PCP使用SSW帧(DMG信标)实施发起者TXSS，所述 SSW帧由STA 1(状态S_12)和STA 2(状态S_13)接收。在A-BFT 间隔期间，STA 1是第一个实施TXSS的响应者，其中示出回到AP/PCP 的SSW帧。响应者TXSS被接收(状态S_21)，并且AP/PCP向STA 1 发送SSW反馈。在A-BFT中的后来的某一周期，STA 2实施响应TXSS，其被AP/PCP接收(状态S_31)，AP/PCP利用SSW反馈对STA 2作出响应。
图6描绘出在802.11ad标准中所利用的SSW控制帧，其具有后面概述的字段。持续时间字段被设定到直到SSW帧传送的末尾的时间。 RA字段包含作为扇区扫描的意图接收器的STA的MAC地址。TA字段包含扇区扫描帧的传送器STA的MAC地址。SSW字段和SSW反馈字段在后面被定义。
图7示出了用于SSW字段的数据字段。在SSW字段中传达的原理信息如下。方向字段被设定到0以表明该帧由波束成形发起者传送，并且被设定到1以表明该帧由波束成形响应者传送。CDOWN字段是表明直到TXSS的末尾的剩余DMG信标帧传送的数目的倒计数。扇区ID字段被设定成表明扇区编号，通过所述扇区编号传送包含该SSW字段的帧。DMG天线ID字段表明传送器当前对于该传送正在使用哪一个DMG 天线。RXSS长度字段只有在CBAP中被传送时才是有效的，否则被保留。该RXSS长度字段规定传送STA所要求的接收扇区扫描的长度，并且以SSW帧为单位被定义。SSW反馈字段在后面被定义。
图8A和图8B描绘出SSW反馈字段。当作为ISS的一部分被传送时使用图8A中示出的格式，当不作为ISS的一部分被传送时则使用图 8B的格式。ISS字段中的扇区总数表明发起者在ISS中使用的扇区的总数。RX DMG天线数目子字段表明发起者在后续的接收扇区扫描(RSS) 期间使用的接收DMG天线的数目。扇区选择字段包含在紧接在前的扇区扫描中以最佳质量接收到的帧内的SSW字段的扇区ID子字段的值。 DMG天线选择字段表明在紧接在前的扇区扫描中以最佳质量接收到的帧内的SSW字段的DMG天线ID子字段的值。SNR报告字段被设定到来自在紧接在前的扇区扫描期间以最佳质量接收到的帧的SNR的值，并且在扇区选择字段中被表明。需要轮询(Poll Required)字段由非 PCP/非AP的STA设定到1以表明其需要PCP/AP发起与非PCP/非AP 的通信。需要轮询字段被设定到0以表明非PCP/非AP对于PCP/AP是否发起通信没有偏好。
图9描绘出用于802.11ad标准中的扇区扫描反馈帧(SSW反馈帧) 的数据字段。当SSW反馈帧在关联波束成形训练(A-BFT)内被传送时，持续时间字段被设定到0。否则，持续时间字段被设定到直到当前分配的末尾的时间(以微秒计)。RA字段包含作为SSW反馈帧的意图目的地的STA的MAC地址。TA字段包含传送SSW反馈帧的STA的MAC地址。BRP请求字段提供对于发起BRP处理所必要的信息。波束成形的链路保持字段为DMG STA提供波束链路保持时间的值。如果波束链路保持时间过去，则链路操作在准全向Rx模式下。
1.1、802.11ad中的集中式空间共享机制
按照集中式方式来实施802.11ad中的空间共享决定。PCP/AP请求STA实施测量以便评估实施空间共享的可能性，从而会招致信令开销。在PCP/AP处运行空间复用逻辑，其中PCP/AP从测量报告中提取出量度，以便决定是否允许空间共享。在作为将与另一个SP共享频谱的候选的SP中所涉及的电台只有在这些STA在过去与彼此建立了波束成形链路之后才实施空间共享测量。STA在实施信道测量时使用相同的接收波束成形样式。
图10描绘出在802.11ad下实施的空间共享评估，其中在三行当中的每一行中所描绘的三个超帧的周期内通过垂直列看到AP与四个电台之间的交互。在第一个超帧(N-1)中，在STA 3与STA 4之间实施SP以用于BF训练，这表明在每一个电台之间实施的最近一次BF训练。随后在下一个超帧(N)中，可以看到STA 1与STA 2之间的现有对等(P2P)通信，连同AP向STA 3、STA 4发送空间共享测量请求，接收其响应，并且向STA 3和STA 4发送无重叠SP分配(SP34)。随后AP向STA 1和STA 2发送空间共享测量请求，并且接收其响应。在所示出的最后一个超帧(N+1)中，AP发送出与SP12重叠的新的SP34 分配。因此，在实施空间共享评估之后，STA 1与STA 2之间的P2P 链路和STA 3与STA 4之间的P2P链路共享相同的时间和频谱。
通过前面关于传统的现有技术802.11ad mmWave操作的背景介绍，应当更容易理解所公开的装置和方法的独特之处。
2.0、分散式空间复用。
在本节中将使用若干示例性实施例来描述所公开的分散式空间复用，以及其如何与广播SLS协议一起操作。随后将在两个变型中描述空间复用逻辑，随后是关于P2P链路建立的描述。
图11描绘出一个示例性的无线网络，其中一组STA处在相同的附近空间(例如较小的办公室)中。希望各对STA可以同时一起通信。作为举例而非限制，这里的讨论是针对仅仅四个STA。在该例中考虑这样的情况，其中STA 3希望与STA 4通信，STA 1和STA 2则可以同时一起通信。用于空间复用的第一种赋能机制是一种新颖的广播 SLS协议，其允许每一个STA对于从事在SLS训练中的STA的集群中的每一个链路至少获得最佳扇区信息。
该最佳扇区信息被利用来实施一种分散式空间复用机制。对于该例，STA 3实施利用针对STA 4、STA 1和STA 2的最佳扇区信息的复用逻辑，以便决定是否在没有来自AP/PCP的协调的情况下在对等 (P2P)模式下发起与STA 4的通信。如果基于STA 3的逻辑的复用决定是肯定的，则STA 3基于先前的群组SLS训练在定向传送中发起与 STA 4的通信。STA 4处理请求并且实施类似的复用逻辑。如果决定是处理与STA 3的通信，则STA 4对SLS训练信息和对等请求全部二者作出确认。
图12示出了对于分散式空间复用的一个实例的时间图。(1)在第一周期中，实施SLS训练。(2)在第二周期的第一部分(2a)中，到达STA 3的分组需要传输到STA 4，随后在第二部分(2b)中，STA 3执行其所公开的空间复用逻辑。(3)在该周期中，STA 3向STA 4 传送P2P通信请求。(4)在该周期中，STA 4运行空间复用逻辑，并且在(5)中，STA 4确认P2P请求。(6)在该周期中，在STA 3与 STA 4之间发生P2P数据传输。(7)在可以与其他周期(比如所示出的周期5和6)重叠的该周期中，在STA 1与STA 2之间发生P2P数据传输，其可以与意图用于STA 3和STA 4链路的传送重叠。
图13示出了另一个示例性的无线网络，其中一组STA处在相同的附近空间(例如较小的办公室)中。在该例图中示出了三个电台，包括一个AP。但是应当认识到，本公开内容适用于涉及不同电台数目及其配置的网络。所公开的用于无线网络的群组SLS协议实现了若干益处，其中包括以下益处。(a)由发起者STA实施SSW帧和反馈的协调，训练信令的这一轮询不会导致将要传送SSW帧的STA之间的争用。(b) 每一个STA传送SSW帧一次，这在SLS阶段的末尾发生。每一对STA 交换最佳扇区信息。(c)还可以对于贡献节点的网络内的每一个链路向每一个STA通知最佳传送扇区。
2.1、广播SLS协议的总览
考虑所公开的群组SLS的一个实施例，其中在群组SLS协议中作出贡献的STA处在近距离内。在这种情况下，利用准全向模式(没有 Tx或Rx方向性)的传送和接收连同低速率控制PHY的使用仍然可以提供可靠的通信。举例来说，具有以下参数的传送导致大约-74dBm的 RSSI，其高于2GHz带宽下的MCS0灵敏度：(i)802.11ad的MCS0， (ii)Tx功率＝17dBm(对于所有STA)，以及(iii)STA之间的最大间距＝15m。
图14示出了使用具有立即SSW反馈的广播SLS协议的一个示例性消息序列。在该图中示出了描绘在图中的顶行上的发起者(STA 1)与图中的下方各行中所见的STA 2和STA 3之间的通信。对于STA 1示出了使用全向传送的轮询，随后是发起者TXSS。该活动由STA 2和STA 3寄存在分别示出的状态S_12和S_13中，所述状态记住(存储)对应于特定链路的最佳定向扇区。随后STA 2使用全向传送提供SSW反馈，随后生成第一响应者TXSS。STA 1和STA 3寄存STA 2的该活动。在第一响应者TXSS的末尾或其附近，STA 1向STA 2提供SSW反馈。在第一响应者TXSS之后，STA 3使用全向传送向STA 2提供SSW反馈，随后生成第二响应者TXSS。该活动被示出为由STA 1(状态S_31)和 STA 2(状态S_32)寄存，所述状态同样存储用于对应的通信的最佳扇区。
图15示出了根据本公开内容的一个实施例的用于具有立即SSW反馈的广播SLS协议的示例性流程图50。例如在方块52处把表示电台编号的值n初始化到一(1)，给定时间处的网络(BSS)中的电台的总数则由值N给出。发起者(例如STA 1)准备54用于SLS协议的调度表。STA 1传送56群组SLS轮询帧。STA 1传送58SSW帧。作出 60关于n是否大于N的判断，以便确定是否所有电台都已被处理。如果是的话，则处理移动到对于所有电台完成(结束)70。如果n仍然小于或等于N，则处理继续方块62，此时发起者处理来自STA n的反馈，并且保存关于从STA n到STA n-1的最佳扇区信息的信息。
发起者STA随后侦听(监测并接收)64来自STA n的SSW帧，并且确定从STA n到其自身的通信的最佳传送扇区。发起者STA发送关于STA n最佳扇区的反馈66，并且保存关于来自STA n的最佳扇区的信息。对于下一次迭代递增68值n，执行返回到方块60，直到n变为大于N。应当认识到，本领域技术人员在不背离本公开内容的情况下可以通过若干方式修改对于每一个电台实施所描述的处理的流程图。
图16A是具有以下字段的SLS波束成形轮询帧。帧控制字段包含关于帧的类型的信息、功率管理信息、重试帧等等。持续时间字段表明以微秒计的帧的持续时间。RA字段是标识(多个)意图接收者STA 的MAC地址，并且在该例中RA被设定到广播群组地址。TA字段是标识传送了该帧的STA的MAC传送器地址。SLS-P IE字段是如在先前的章节中所描述的SLS轮询信息单元。FCS字段是验证对于帧内容的接收的帧校验序列。
图16B是具有以下字段的示例性SLS轮询(SLS-P)信息单元(IE) 的数据格式。IEID子字段是被STA解释成SLS轮询声明IE的若干比特。长度子字段表明IE的以字节计的长度。STA ID是将从事在群组 SLS训练中的STA ID的有序列表。定时偏移量是对应于SSW传送或SSW 反馈的时间偏移量的有序列表。用途(Usage)比特表明SSW或SSW 反馈。
图16C示出了广播SLS SSW帧格式的一个实例。SLS SSW反馈帧格式包括以下字段。帧控制字段包含关于帧的类型的信息、功率管理信息、重试帧等等。持续时间帧表明以微秒计的帧的持续时间。RA字段是标识(多个)意图接收者STA的MAC地址，并且被设定到广播或多播。TA字段是标识传送该帧的STA的MAC地址。SSW字段在图7中作了描述。FCS字段是验证对于帧内容的接收的帧校验序列。在该实施例中，SSW反馈从SSW帧去耦合。
图17示出了用于广播SLS SSW反馈帧的示例性格式。帧控制字段包含关于帧的类型的信息、功率管理信息、重试帧等等。持续时间字段表明以微秒计的帧的持续时间。RA字段是标识(多个)意图接收者 STA的MAC地址，其被设定到广播或多播。TA字段是标识传送该帧的 STA的MAC地址。SSW反馈字段包含多个字段，对于本地网络中的每一个STA有一个字段，例如从1…N字段，其中N是STA的数目。FCS字段是验证对于帧内容的接收的帧校验序列。
图18示出了图17中所见的其中一个SSW反馈字段内的示例性字段，并且包含以下字段。STA ID子字段表示SSW反馈意图针对哪一个邻居STA。扇区选择子字段是在来自STA 1的紧接在前的扇区扫描中以最佳质量接收到的帧内的SSW字段的扇区ID子字段的值。天线选择子字段是在来自STA 1的紧接在前的扇区扫描中以最佳质量接收到的帧内的SSW字段的DMG天线ID子字段的值。SNR报告子字段是来自在先前的SSW期间以最佳质量接收到的帧的SNR的值。
图19示出了用于发起者电台上的P2P通信的空间复用逻辑的一个示例性实施例90。在方块92中，P2P发起者(STA)STA_i处理来自 SLS协议的扇区反馈信息。随后STA_i把针对所期望的STA_j的最佳扇区信息“S*_ij”与SLS协议集群中的其他STA的最佳扇区信息进行比较94。如果在方块96中确定S*_ij不同于针对所有其他STA的最佳扇区，则实施方块98，由于分散式空间复用通信是不可能的(因为该扇区可能被利用在其他通信中)，因此向AP/PCP发出分配P2P SP 的请求。否则，分散式复用是可能的，并且执行从方块96移动到100，其中STA_i向STA_j发送P2P请求，随后STA_i处理102来自STA_j 的P2P应答，从而检查ACK。如果在方块104中确定没有接收到ACK，则执行移动到方块98，这是因为分散式空间复用看起来是不可能的，并且向AP/PCP发出分配P2P SP的请求。否则，如果在方块104中确定接收到ACK，则执行移动到方块106，其中STA_i向STA_j传送数据。
图20示出了用于响应者电台上的P2P通信的空间复用逻辑的一个示例性实施例130。在方块132中，P2P响应者电台(STA_j)处理P2P 通信请求(例如来自STA_i)。STA_j把针对所期望的对等STA_i的最佳扇区信息“S*_ji”与SLS协议集群中的其他STA的最佳扇区信息进行比较134。在方块136中确定S*_ji是否不同于针对所有其他STA 的最佳扇区。如果是不同的，则执行方块138，其中STA_j向电台STA_i 发送P2P ACK。否则，如果S*_j i不是不同的，则执行方块140，并且 STA_j向STA_i发送P2P NACK(否定ACK)。
前面的用于确定P2P通信是否可能的逻辑只取决于最佳扇区信息。但是在某些情况下，如果P2P链路的最佳扇区在空间上与其他链路的最佳扇区高度相关，则该逻辑仍然可能导致从所期望的P2P链路到其他链路的一些干扰。因此对于分散式空间复用描述另一个示例性实施例，该实施例修改用于每一个STA的SSW反馈字段，从而不仅包括最佳扇区信息，而且还包括最差的“n”个扇区的信息。在这里的讨论中，仅出于说明的目的假设n＝3，其中实际上“n”可以根据消息传送开销和建立P2P链路的概率相比于分散式空间复用协议简单性之间的折中而取得任何值。如果P2P链路的最佳扇区落在邻居STA的最差扇区集合中，则最差扇区信息允许P2P发起者和响应者STA确定P2P 通信有效性。
还应当提到的是，在报告最佳扇区的一个替换实施例中，可以报告多个最佳扇区“m”，其中对于这“m”个最佳扇区当中的每一个优选地包括信噪比信息。因此，“m”个扇区当中的任一个可以被挑选来与对等STA进行通信，比如满足处于针对其他STA的“n”个最差扇区的集合中的一个STA。但是为了呈现的简短起见，前面的讨论假设m＝1。
图21示出了出于前面描述的目的被修改的SSW反馈字段，并且其包含以下字段。STA ID子字段表示SSW反馈意图针对哪一个邻居STA。最佳扇区子字段是在来自STA 1的紧接在前的扇区扫描中以最佳质量接收到的帧内的SSW字段的扇区ID子字段的值。最佳天线子字段是在来自STA 1的紧接在前的扇区扫描中以最佳质量接收到的帧内的SSW 字段的DMG天线ID子字段的值。最佳SNR报告子字段是来自在紧接在前的扇区扫描期间以最佳质量接收到的帧的SNR的值，并且在扇区选择字段中被表明。第n最差扇区子字段是在来自STA 1的紧接在前的扇区扫描中以第n最差质量(n＝1是最差质量，n＝2是第二最差质量，后面以此类推)接收到的帧内的SSW字段的扇区ID子字段的值。第n 最差天线子字段是在来自STA1的紧接在前的扇区扫描中以第n最差质量接收到的帧内的SSW字段的DMG天线ID子字段的值。第n最差 SNR报告子字段是来自在紧接在前的扇区扫描期间以第n最差质量接收到的帧的SNR的值，并且在扇区选择字段中被表明。
图22示出了用于发起者STA处的P2P通信的修改后的空间复用逻辑的一个示例性实施例150。在方块152处，作为P2P发起者的STA_i 处理来自SLS协议的扇区反馈信息，并且相比于针对SLS协议集群中的其他STA的最差扇区的信息检查154针对所期望的对等STA_J的最佳扇区信息“S*_ij”。在方块156中确定S*_ij是否属于针对每一个其他STA的最差扇区集合。如果其不属于最差扇区，则执行方块158，这是由于分散式复用通信是不可能的，并且向AP/PCP发出分配P2P SP 的请求。否则，如果其属于最差扇区，则执行从方块156移动到方块 160，其中确定针对对等STA的S*_ij的SNR值与针对其他STA的S*_ij 的SNR之间的差是否大于干扰阈值γ。应当认识到，使用信噪比(SNR) 来确定该阈值γ仅仅是一个设计选择，这是因为可以类似地利用其他干扰阈值量度。应当提到的是，γ＝23dB将允许802.11ad规范中的最高可能单载波调制下的链路操作。
如果在方块160中找到的差异不大于干扰阈值γ，则分散式空间复用是不可能的，并且执行移动到方块158。否则，由于信号水平超出干扰阈值，因此执行方块162，其中STA_i向STA_j发送P2P请求，并且随后处理164来自STA_j的P2P应答。在方块166中，处理来自STA_j的应答，其中如果接收到适当的P2P ACK，则执行方块168，其中STA_i向STA_j传送数据，否则如果没有ACK(或者接收到NACK)，则执行被转到方块158，这是因为空间复用是不可能的。
图23示出了用于响应者STA的P2P通信的修改后的空间复用逻辑的一个示例性实施例170。在方块172处，P2P响应电台(STA_j)处理P2P通信请求，并且响应于针对SLS协议集群中的该其他STA的最差扇区信息检查174针对所期望的对等STA_i的最佳扇区信息“S*_ij”。在方块176中确定S*_ij是否属于针对每一个其他STA 的最差扇区集合。如果不是的话，则执行方块178，其中STA_j向STA_i 发送P2P NACK，从而拒绝直接P2P通信。否则，如果S*_ij属于针对每一个其他STA的最差扇区集合，则执行方块180，并且确定针对对等STA的S*_ij的SNR值与针对其他STA的S*_ij之间的差是否高于干扰阈值γ。如果信号水平高于干扰阈值，则在方块182中，STA_j 向STA_i发送P2P ACK。否则，信号不高于该阈值，其中执行方块178，STA_j发送NACK以便拒绝分散式P2P通信。
2.2、ACK和波束成形训练的总览。
群组SLS训练协议通常允许STA互相获知针对其附近的所有其他 STA的最佳扇区信息。SLS P2P发起者STA在运行复用逻辑之后，按照定向方式向对等STA发送P2P请求。其使用从最近一次实现的SLS阶段协议获知的最佳扇区信息。作为确认P2P响应的一部分，P2P响应者STA还确认SLS BF是有效的并且/或者请求SLS RXSS。P2P发起者 STA处理所述确认，并且利用相同的SLS扇区传送数据或者仅与其对等方发起新的SLS训练阶段。
图24示出了具有以下字段的P2P请求帧格式。帧控制字段包含关于帧的类型的信息、功率管理信息、重试帧等等。持续时间字段表明以微秒计的帧的持续时间。RA字段是对等STA(P2P响应者STA)的 MAC地址。TA字段是标识传送了该帧的STA(P2P发起者STA)的MAC传送器地址。分配字段提供关于P2P数据分配的信息，正如对于下一幅图所描述的那样。发起者P2P STA可以为其自身以及为对等STA分配一些时间以便交换数据。可扩展比特被设定到一(3)以表明如果被 P2P响应者STA请求的话，P2P发起者STA允许分配的扩展。FCS是验证对于帧内容的接收的帧校验序列。
图25示出了PSP分配信息字段，其子字段被如下描述。来源AID：在当前分配期间获得P2P信道访问的STA的关联标识符(AID)。目的地AID子字段表明对应于将在当前分配期间接收数据的STA的AID。起始时间是决定当前分配的起始的时间偏移量。分配持续时间子字段表明以微秒计的当前分配的持续时间。
图26示出了具有以下子字段的P2P ACK帧格式的一个示例性实施例。帧控制子字段包含关于帧的类型的信息、功率管理信息、重试帧等等。持续时间子字段表明以微秒计的帧的持续时间。RA子字段是对等STA(P2P发起者STA)的MAC地址。TA子字段是标识传送了该帧的 STA(P2P响应者STA)的MAC传送器地址。P2P ACK是确认P2P请求的比特，其例如具有表明P2P请求被接受的值一(1)。分配ACK是表明P2P发起者STA的分配是否被接受的比特(例如1＝被接受)。扩展分配起始时间只有在分配ACK等于0的情况下才是有效的，并且P2P 请求帧的可扩展比特等于1；这匹配P2P请求帧的分配2信息字段起始时间。分配持续时间子字段是P2P响应者STA所请求的新的分配持续时间。可扩展比特表明P2P响应者STA在被P2P发起者STA请求时是否允许分配的扩展，例如值一(1)表明扩展被允许。BF控制字段包含关于所需要的波束成形训练的信息，正如在下一幅图中所描述的那样。FCS子字段是验证对于帧内容的接收的帧校验序列。
图27是ACK帧内的P2P BF训练字段并且包含以下子字段。BF训练子字段表明进一步的训练是否必要，并且在该例中被设定到一(1) 以表明需要更多训练，否则表明先前的SLS训练是足够的。“IsInitiatorTXSS”子字段被设定到1以表明P2P发起者STA对于新的发起者TXSS开始波束成形训练；否则只需要RXSS。“IsRXSS”子字段表明P2P发起者STA是否实施发起者RXSS；该子字段例如被设定到一(1)以表明P2P STA实施发起者RXSS。只有在IsRXSS表明P2P STA 实施发起者RXSS的情况下，RXSS长度子字段才是有效的。RXSS长度子字段所表示的值规定在P2P响应者STA的所有接收天线上组合的接收扇区的总数。
图28示出了P2P发起者BF训练逻辑的一个实施例190。在方块 192中，作为P2P发起者STA的STA_i参与在群组TXSS SLS协议中，并且从而获取194针对其他STA的最佳传送BF扇区。发起者电台STA_i 运行196复用逻辑以便评估是否可以实施P2P空间复用，并且在方块198中确定。如果空间复用是不可能的，则执行移动到方块200，其中向AP/PCP发出分配P2P服务周期的请求。但是如果空间复用是可能的，则执行移动到方块202，其中STA_i使用针对该STA的最佳扇区向对等STA发送P2P请求，并且随后在准全向模式下接收204针对P2P请求的定向ACK传送。随后在方块206中评估该响应，并且如果空间复用未被确认，则执行移动到方块200，其中向AP/PCP发出分配P2P服务周期的请求。否则，如果空间复用被允许，则在方块208中检查TXSS SLS是否已被确认。如果TXSS SLS已被确认，则执行方块210，并且 STA_i和对等方仅使用TX侧波束成形交换数据。但是如果TXSS SLS 未被确认，则在方块212中STA_i或者与对等STA开始新的TXSS SLS 协议，并且/或者利用SLS协议实施RXSS。
图29A和图29B示出了P2P响应者BF训练逻辑的一个实施例230。所述逻辑在图29A中开始231，并且在方块232中，作为P2P响应者 STA的STA_j参与在TXSS SLS协议中，并且从而获取234针对其他STA 的最佳传送BF扇区。响应者电台STA_j在准全向模式下接收236来自发起者电台STA_i的定向P2P请求。随后响应者STA_j执行复用逻辑以便评估是否可以实施P2P空间复用，并且在方块240中确定。如果空间复用是不可能的，则执行移动到方块242，其中P2P NACK(否定确认)被返回到STA_i。否则，如果空间复用是可能的，则执行从方块240移动到方块244，其中STA_j取回最佳扇区的SNR报告以及P2P 请求SNR到和STA_i的TXSS的SNR。STA_j把P2P请求SNR与和STA_i 的最近一次TXSS BF训练的SNR进行比较246。
关于是否存在SNR降级作出248判断。如果发现高于阈值水平的 SNR降级，则需要新的TXSS SLS，因此设定标志(例如“IsInitiatorTXSS”＝＝1)，并且执行移动到图29B的方块254。否则，由于在方块248中确定没有显著的SNR降级，因此不需要新的TXSS SLS，并且执行移动到图29B中，其中标志被重置252 (“IsInitiatorTXSS”＝＝0)。到达方块254，判断仅有TX的波束成形是否具有足够的信噪比(SNR)以提供足够的链路边际。如果不是的话，则执行方块256，其中RXSS标志被设定(例如“isRXSS”＝＝1) 成表明将实施RXSS SLS，并且该例程结束。如果有足够的SNR，则执行从方块254移动到方块258，并且由于不需要RXSS SLS，因此isRXSS 标志被重置(“isRXSS”＝＝0)。到达方块260，STA_j取回所有TXSS 和RXX参值，并且向对等STA发送262 P2P ACK，其中BF控制字段设定TXSS和RXSS值，并且该处理结束264。
在所呈现的技术中描述的增强可以很容易被实施在各种无线电联网节点(例如AP和STA)内。还应当认识到，这些无线电节点当中的每一个优选地被实施成包括至少一个计算机处理器设备(例如CPU、微处理器、微控制器、具有计算机功能的ASIC等等)和存储指令的相关联的存储器(例如RAM、DRAM、NVRAM、FLASH、计算机可读介质等等)，其中存储在存储器中的程序(指令)在处理器上被执行，以便实施本文中所描述的各种处理方法的步骤。
为了说明的简单起见，在图中没有描绘出计算机和存储器，这是因为本领域技术人员会认识到使用计算机设备来实施对于联网无线电通信所涉及的步骤。所呈现的技术在存储器和计算机可读介质方面不作限制，只要这些存储器和计算机可读介质是非瞬时性的，并且从而不构成瞬时电子信号。
本发明的技术的实施例在本文中可以参照根据所述技术的实施例的方法和系统的流程图图示以及/或者也可以被实施成计算机程序产品的规程、算法、步骤、运算、公式或其他计算描绘来进行描述。在这方面，流程图的每一个方块或步骤和流程图中的方块(和/或步骤) 的组合以及任何规程、算法、步骤、运算、公式或计算描绘可以通过各种装置来实施，比如硬件、固件以及/或者包括具体实现在计算机可读程序代码中的一条或多条计算机程序指令。应当认识到，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，其中包括而不限于通用计算机或专用计算机，或者用以产生一台机器的其他可编程处理装置，从而使得执行在(多个)计算机处理器或其他可编程处理装置上的计算机程序指令产生用于实施所规定的(多项)功能的装置。
因此，流程图的方块以及本文中所描述的规程、算法、步骤、运算、公式或计算描绘支持用于实施所规定的(多项)功能的装置的组合，用于实施所规定的(多项)功能的步骤的组合，以及用于实施所规定的(多项)功能的比如具体实现在计算机可读程序代码逻辑装置中的计算机程序指令。还应当理解的是，流程图图示的每一个方块以及本文中所描述的任何规程、算法、步骤、运算、公式或计算描绘及其组合可以由实施所规定的(多项)功能或(多个)步骤的基于专用硬件的计算机系统或者专用硬件与计算机可读程序代码的组合来实施。
此外，比如具体实现在计算机可读程序代码中的这些计算机程序指令还可以被存储在一个或多个计算机可读存储器或存储器设备中，其可以引导计算机处理器或其他可编程处理装置按照特定方式运作，从而使得存储在计算机可读存储器或存储器设备中的指令产生包括实施在(多幅)流程图的(多个)方块中规定的功能的指令装置的制造品。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装置执行，以使得在计算机处理器或其他可编程处理装置上实施一系列操作步骤，从而产生计算机实施的处理，从而使得执行在计算机处理器或其他可编程处理装置上的指令提供用于实施在(多幅)流程图的(多个)方块中规定的功能、(多个)规程、(多个)算法、(多个)步骤、(多个)运算、(多个)公式或(多个)计算描绘的步骤。
还应当认识到，本文中所使用的术语“程序”或“可执行程序”指的是可以由一个或多个计算机处理器执行来实施本文中所描述的一项或多项功能的一条或多条指令。指令可以被具体实现在软件、固件或者软件与固件的组合中。指令可以被存储在设备本地的非瞬时性介质中，或者可以被远程存储在例如服务器上，或者指令的全部或一部分可以被本地和远程存储。远程存储的指令可以通过用户发起而被下载(推送)到设备，或者可以基于一个或多个因素而被自动下载(推送)到设备。
还应当认识到，本文中所使用的术语处理器、计算机处理器、中央处理单元(CPU)和计算机被同义地使用来标示能够执行指令并且与输入/输出接口和/或外围设备进行通信的设备，并且术语处理器、计算机处理器、CPU和计算机意图涵盖单个或多个设备，单核或多核设备，或者其各种变型。
从本文中的描述将认识到，本公开内容涵盖多个实施例，其中包括而不限于以下实施例：
1、一种提供多个无线电通信设备之间的分散式空间共享的定向无线电通信装置，包括：(a)被配置成用于生成针对处于范围内的其他无线电通信设备的波束成形的定向无线电传送的传送器；(b)被配置成用于接收来自包括无线电通信设备的电台的无线电传送的接收器； (c)耦合到所述传送器和所述接收器以用于控制其自身与其他电台之间的通信的计算机处理器；(d)存储可由计算机处理器执行的指令的非瞬时性计算机可读存储器；(e)其中所述指令在由计算机处理器执行时允许多对对等(P2P)电台在没有集中式控制的情况下在附近空间中通过信道同时进行通信，并且具有以下步骤：(e)(i)在电台之间实施波束成形训练，其中每一个电台获取用于针对其他电台进行传送的最佳扇区信息；(e)(ii)在每一个电台处独立地实施空间复用，以便发起与其他电台的对等(P2P)通信并且对来自其他电台的对等请求作出响应；(e)(iii)(a)通过使用从波束成形训练确定的最佳波束成形扇区信息实施以下步骤向目标电台发起P2P通信：(e)(iii)(a) (1)确定用于向该目标电台进行传送的最佳扇区不同于用于与所有其他电台进行通信的最佳扇区；(e)(iii)(a)(2)向该目标电台发送P2P请求；以及(e)(iii)(a)(3)通过向该目标电台传送P2P数据对来自该目标电台的确认作出响应；或者(e)(iii)(b)通过使用从波束成形训练确定的最佳波束成形扇区信息实施以下步骤对来自另一个电台的P2P请求作出响应：(e)(iii)(b)(1)确定针对发起电台的最佳扇区不同于用于所有其他电台的最佳扇区；(e)(iii)(b)(2) 利用确认对所述P2P请求作出响应；(e)(iii)(b)(3)接收来自所述发起者电台的P2P数据；以及(e)(iv)其中在没有争用并且没有对于通信的集中式控制的情况下在对等电台之间实施所述P2P通信。
2、任一个在前实施例的装置，其中，电台之间的所述波束成形训练还包括对于针对其他电台的所述最佳传送扇区信息获得信噪比水平信息，从而检查对于针对某个对等电台的链路的信噪比值，以便确保其超出所期望的干扰阈值。
3、任一个在前实施例的装置，其中，电台之间的所述波束成形训练还包括由每一个电台获取最差扇区信息。
4、任一个在前实施例的装置，其中，所述最差扇区信息包括关于最差的“n”个扇区的信息，如果某个P2P链路的最佳扇区落在邻居电台最差扇区集合中，则P2P发起者和响应者电台从中确定P2P通信有效性。
5、任一个在前实施例的装置，其中，电台之间的所述波束成形训练还包括对于所述最差扇区信息的信噪比水平信息。
6、任一个在前实施例的装置，其中，所述P2P请求包含字段信息，所述字段信息包括：(a)关于帧的类型的信息；(b)帧的持续时间； (c)对等电台和传送电台的MAC地址。
7、任一个在前实施例的装置，其中，所述P2P请求还包括：(a) 关于P2P数据分配的信息；以及(b)用以允许扩展数据分配的扩展标志。
8、任一个在前实施例的装置，其中，所述P2P请求还包括被配置成用于验证对于所述P2P请求的接收的帧校验序列。
9、任一个在前实施例的装置，其中，针对所述P2P请求的所述确认包含字段信息，所述字段信息包括：(a)关于帧的类型的信息；(b) 帧持续时间；(c)对等电台和传送确认的电台的MAC地址；(d)表明 P2P请求被接受的ACK字段。
10、任一个在前实施例的装置，其中，所述P2P确认还包括：(a) 关于P2P数据分配的信息；以及(b)用以表明响应者是否允许扩展数据分配的扩展标志。
11、任一个在前实施例的装置，其中，所述P2P确认还包括被配置成用于验证对于所述P2P确认内容的接收的帧校验序列。
12、一种提供多个无线电通信设备之间的分散式空间共享的定向无线电通信装置，包括：(a)无线电通信设备，其具有被配置成用于生成针对处于范围内的其他无线电通信设备的波束成形的定向无线电传送的传送器，以及被配置成用于接收来自包括无线电通信设备的电台的无线电传送的接收器；(b)耦合到所述传送和所述接收器以用于控制其自身与其他电台之间的通信的计算机处理器；(c)存储可由计算机处理器执行的指令的非瞬时性计算机可读存储器；(d)其中所述指令在由计算机处理器执行时允许多对对等(P2P)电台在没有集中式控制的情况下在附近空间中通过一条信道同时进行通信，并且具有以下步骤：(d)(i)在电台之间实施波束成形训练，其中每一个电台获取关于用于针对其他电台传送信息的至少一个最佳扇区的信息，以及对应于针对其他电台的所述最佳扇区的信噪比水平信息，从而检查对于针对某个对等电台的链路的信噪比值，以便确保其超出所期望的干扰阈值；(d)(ii)在每一个电台处独立地实施空间复用，以便发起与其他电台的对等(P2P)通信并且对来自其他电台的对等请求作出响应； (d)(iii)(a)向目标电台发起P2P通信，这是通过使用从波束成形训练确定的最佳波束成形扇区信息实施以下步骤：(d)(iii)(a)(1)确定用于向该目标电台进行传送的最佳扇区不同于用于与所有其他电台进行通信的最佳扇区；(d)(iii)(a)(2)向该目标电台发送P2P 请求；以及(d)(iii)(a)(3)对来自该目标电台的确认作出响应，这是通过向该目标电台传送P2P数据；或者(d)(iii)(b)对来自另一个电台的P2P请求作出响应，这是通过使用从波束成形训练确定的最佳波束成形扇区信息实施以下步骤：(d)(iii)(b)(1)确定针对发起电台的最佳扇区不同于用于所有其他电台的最佳扇区；(d)(iii) (b)(2)利用确认对所述P2P请求作出响应；(d)(iii)(b)(3)接收来自所述发起者电台的P2P数据；以及(d)(iv)其中在没有争用并且没有对于通信的集中式控制的情况下在对等电台之间实施所述 P2P通信。
13、任一个在前实施例的装置，其中，电台之间的所述波束成形训练还包括由每一个电台获取最差扇区信息。
14、任一个在前实施例的装置，其中，所述最差扇区信息包括关于最差的“n”个扇区的信息，如果某个P2P链路的最佳扇区落在邻居电台最差扇区集合中，则P2P发起者和响应者电台从中确定P2P通信有效性。
15、任一个在前实施例的装置，其中，电台之间的所述波束成形训练还包括获得对于所述最差扇区信息的信噪比水平信息。
16、任一个在前实施例的装置，其中，所述P2P请求包含字段信息，所述字段信息包括：(a)关于帧的类型的信息；(b)帧的持续时间；(c)对等电台和传送电台的MAC地址。
17、任一个在前实施例的装置，其中，所述P2P请求还包括：(a) 关于P2P数据分配的信息；以及(b)用以允许扩展数据分配的扩展标志。
18、任一个在前实施例的装置，其中，所述P2P请求还包括被配置成用于验证对于所述P2P请求的接收的帧校验序列。
19、任一个在前实施例的装置，其中，针对所述P2P请求的所述确认包含字段信息，所述字段信息包括：(a)关于帧的类型的信息； (b)帧持续时间；(c)对等电台和传送确认的电台的MAC地址；(d) 表明P2P请求被接受的ACK字段。
20、任一个在前实施例的装置，其中，所述P2P确认还包括：(a) 关于P2P数据分配的信息；(b)用以表明响应者是否允许扩展数据分配的扩展标志；以及(c)被配置成用于验证对于所述P2P确认内容的接收的帧校验序列。
虽然本文中的描述包含许多细节，但是这些细节不应当被解释成限制本公开内容的范围，而是仅仅提供关于其中一些当前优选的实施例的说明。因此应当认识到，本公开内容的范围完全涵盖对于本领域技术人员可能变得显而易见的其他实施例。
除非明确地如此声明，否则在权利要求中以单数提到某个单元时不意图意味着“一个且仅有一个”，相反是意味着“一个或多个”。本领域技术人员已知的针对所公开的实施例的单元的所有结构和功能等效方案被明确地通过引用的方式合并在本文中，并且意图被本权利要求涵盖。此外，本公开内容中的单元、组件或方法步骤都不意图被专用于公众，而不管所述单元、组件或方法步骤是否被明确地引述在权利要求中。除非明确地使用短语“用于…的装置”来引述本文中的权利要求要素，否则所述要素不应当被解释成“装置加功能”要素。除非明确地使用短语“用于…的步骤”来引述本文中的权利要求要素，否则所述要素不应当被解释成“步骤加功能”要素。

Claims (16)

1.一种提供多个无线电通信设备之间的分散式空间共享的定向无线电通信装置，包括：
(a)被配置成用于生成针对处于范围内的其他电台的波束成形的定向无线电传送的传送器；
(b)被配置成用于接收来自包括无线电通信设备的电台的无线电传送的接收器；
(c)耦合到所述传送器和所述接收器以用于控制其自身与其他电台之间的通信的计算机处理器；
(d)存储可由计算机处理器执行的指令的非瞬时性计算机可读存储器；
(e)其中所述指令在由计算机处理器执行时允许多对对等(P2P)电台在没有集中式控制的情况下在附近空间中通过信道同时进行通信，并且具有以下步骤：
(i)在电台之间实施波束成形训练，其中每一个电台获取关于用于针对其他电台进行传送的至少一个最佳扇区的信息；
(ii)在每一个电台处独立地实施空间复用，以便发起与其他电台的对等(P2P)通信并且对来自其他电台的对等请求作出响应；
(iii)(a)通过使用从波束成形训练确定的最佳波束成形扇区信息实施以下步骤向目标电台发起P2P通信：(iii)(a)(1)确定用于向该目标电台进行传送的最佳扇区不同于用于与所有其他电台进行通信的最佳扇区；(iii)(a)(2)向该目标电台发送P2P请求；以及(iii)(a)(3)通过向该目标电台传送P2P数据对来自该目标电台的确认作出响应；或者
(iii)(b)通过使用从波束成形训练确定的最佳波束成形扇区信息实施以下步骤对来自另一个电台的P2P请求作出响应：(iii)
(b)(1)确定针对发起者电台的最佳扇区不同于用于所有其他电台的最佳扇区；(iii)(b)(2)利用确认对所述P2P请求作出响应；(iii) (b)(3)接收来自所述发起者电台的P2P数据；以及
(iv)其中在没有争用并且没有对于通信的集中式控制的情况下在对等电台之间实施所述P2P通信，
其中，电台之间的所述波束成形训练还包括由每一个电台获取最差扇区信息，以及
其中，所述最差扇区信息包括关于最差的n个扇区的信息，如果P2P链路的最佳扇区落在邻居电台最差扇区集合中，则P2P发起者电台 和响应者电台从所述信息中确定P2P通信有效性，以及其中，响应者电台是发起者电台的目标电台。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，电台之间的所述波束成形训练还包括对于针对其他电台的每一个所述最佳扇区获得信噪比水平信息，从而检查用于针对对等电台的链路的信噪比值，以确保其超出所期望的干扰阈值。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，电台之间的所述波束成形训练还包括所述最差扇区信息的信噪比水平信息。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述P2P请求包含字段信息，所述字段信息包括：(a)关于帧的类型的信息；(b)帧的持续时间；以及(c)响应者电台和发起者电台的MAC地址。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述P2P请求还包括：(a)关于P2P数据分配的信息；以及(b)用以允许扩展数据分配的扩展标志。
6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述P2P请求还包括被配置成用于验证对于所述P2P请求的接收的帧校验序列。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，针对所述P2P请求的所述确认包含字段信息，所述字段信息包括：(a)关于帧的类型的信息；(b)帧持续时间；(c)发起者电台和响应者电台的MAC地址；(d)表明P2P请求被接受的ACK字段。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述确认还包括：(a)关于P2P数据分配的信息；以及(b)用以表明响应者电台 是否允许扩展数据分配的扩展标志。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述确认还包括被配置成用于验证对于所述确认内容的接收的帧校验序列。
10.一种提供多个无线电通信设备之间的分散式空间共享的定向无线电通信装置，包括：
(a)无线电通信设备，其具有被配置成用于生成针对处于范围内的其他电台的波束成形的定向无线电传送的传送器，以及被配置成用于接收来自包括无线电通信设备的电台的无线电传送的接收器；
(b)所述无线电通信设备内的被配置成用于控制其自身与其他电台之间的通信的计算机处理器；
(c)存储可由计算机处理器执行的指令的非瞬时性计算机可读存储器；
(d)其中所述指令在由计算机处理器执行时允许多对对等(P2P)电台在没有集中式控制的情况下在附近空间中通过信道同时进行通信，并且具有以下步骤：
(i)在电台之间实施波束成形训练，其中每一个电台获取关于用于针对其他电台传送信息的至少一个最佳扇区的信息，以及用于针对其他电台进行传送的所述至少一个最佳扇区当中的每一个扇区的信噪比水平信息，从而检查对于针对对等电台的链路的信噪比值，以便确保其超出所期望的干扰阈值；
(ii)在每一个电台处独立地实施空间复用，以便发起与其他电台的对等(P2P)通信并且对来自其他电台的对等请求作出响应；
(iii)(a)通过使用从波束成形训练确定的最佳波束成形扇区信息实施以下步骤向目标电台发起P2P通信：(iii)(a)(1)确定用于向该目标电台进行传送的最佳扇区不同于用于与所有其他电台进行通信的最佳扇区；(iii)(a)(2)向该目标电台发送P2P请求；以及(iii)(a)(3)通过向该目标电台传送P2P数据对来自该目标电台的确认作出响应；或者
(iii)(b)通过使用从波束成形训练确定的最佳波束成形扇区信息实施以下步骤对来自另一个电台的P2P请求作出响应：(iii)
(b)(1)确定针对发起者电台的最佳扇区不同于用于所有其他电台的最佳扇区；(iii)(b)(2)利用确认对所述P2P请求作出响应；(iii)(b)(3)接收来自所述发起者电台的P2P数据；以及
(iv)其中在没有争用并且没有对于通信的集中式控制的情况下在对等电台之间实施所述P2P通信，
其中，电台之间的所述波束成形训练还包括由每一个电台获取最差扇区信息，以及
其中，所述最差扇区信息包括关于最差的n个扇区的信息，如果P2P链路的最佳扇区落在邻居电台最差扇区集合中，则P2P发起者电台 和响应者电台从所述信息中确定P2P通信有效性，以及其中，响应者电台是发起者电台的目标电台。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，电台之间的所述波束成形训练还包括获得所述最差扇区信息的信噪比水平信息。
12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述P2P请求包含字段信息，所述字段信息包括：(a)关于帧的类型的信息；(b)帧的持续时间；以及(c)响应者电台和发起者电台的MAC地址。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述P2P请求还包括：(a)关于P2P数据分配的信息；以及(b)用以允许扩展数据分配的扩展标志。
14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述P2P请求还包括被配置成用于验证对于所述P2P请求的接收的帧校验序列。
15.根据权利要求10所述的装置，其中，针对所述P2P请求的所述确认包含字段信息，所述字段信息包括：(a)关于帧的类型的信息；(b)帧持续时间；(c)发起者电台和响应者电台的MAC地址；(d)表明P2P请求被接受的ACK字段。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述确认还包括：
(a)关于P2P数据分配的信息；
(b)用以表明响应者电台 是否允许扩展数据分配的扩展标志；以及
(c)被配置成用于验证对于所述确认内容的接收的帧校验序列。
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