CN111512669B

CN111512669B - Wlan分发网络中的多频带毫米波发现

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Publication number: CN111512669B
Application number: CN201880081476.9A
Authority: CN
Inventors: 迫田和之; M·阿布欧埃尔首德
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2018-01-12
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2023-02-17
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: US20200396583A1; KR20200091916A; KR102384782B1; US20190222995A1; US10728733B2; JP2021509241A; US11297481B2; EP3698577A1; CN111512669A; WO2019138283A1

Abstract

一种无线通信装置/系统/方法，利用mmW频带上的定向传输，执行低于6GHz频带上的信号传输，从而帮助对于mmW网格网络发现的扫描。新节点在低于6GHz频带上发送辅助请求。网络节点通过在低于6GHz频带上发送辅助响应来响应辅助请求。在低于6GHz频带上与网络节点交换发现辅助请求和响应后，新节点切换到mmW频带以发现(一个或多个)邻居。在低于6GHz频带上交换发现辅助请求和响应后，网络节点切换到mmW频带以发现新节点。实施方式能够直接或者响应网络站之间的合作而提供辅助。

Description

WLAN分发网络中的多频带毫米波发现

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年1月12日提交的美国临时专利申请序列号62/616,817的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本申请还要求于2018年3月1日提交的美国临时专利申请序列号62/636,982的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

受版权保护的资料的通知

技术领域

本公开的技术一般而言涉及站之间的定向无线通信，并且更具体地涉及利用多频带来传递网络公告并维持对等通信。

背景技术

包括网格网络以及网格和非网格网络的混合在内的无线联网正在变得越来越重要，尤其是在毫米波长(毫米波或mmW)范围内。响应于对更高容量的需求，网络运营商已经开始接受实现密集化的概念。当前的低于6GHz无线技术不足以应对高数据需求。一种替代方法是利用30-300GHz频带(毫米波频带(mmW))中的附加频谱。

利用mmW无线系统一般需要正确处理这些高频带的信道损耗和传播特性。高自由空间路径损耗、高穿透、反射和衍射损耗降低了可用的多样性并限制非视线(NLOS)通信。mmW的小波长使得能够使用实用维度的高增益电子可控定向天线。这可以提供足够的阵列增益，以克服路径损耗并确保接收器处的高信噪比(SNR)。使用mmW频带的密集部署环境中的定向分发网络(DN)是一种用于实现站(STA)之间的可靠通信并克服视线信道限制的高效方式。

当新站(STA)启动时，它将寻找(搜索)邻近的STA以发现要加入的网络。STA对网络的初始接入的处理包括扫描邻近的STA并发现本地附近的所有活动的STA。这可以或者通过新STA搜索要加入的具体网络或网络列表来执行，或者通过新STA发送广播请求以加入将接受新STA的任何已经建立的网络来执行。

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的STA中的每一个的能力。新STA在具体时间段内检查用于可能的邻近的STA的每个信道。如果在那个具体时间之后未检测到活动的STA，那么新STA移动以测试下一个信道。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)从而在监管域(IEEE、FCC、ETSI、MKK等)中操作。由于定向传输，这个任务在毫米波通信中更具挑战性。这个处理中的挑战可以归纳为：(a)了解周围的STA ID；(b)了解波束成形的最佳传输模式；(c)由于冲突和耳聋造成的信道接入问题；以及(d)由于阻塞和反射造成的信道损伤。设计邻居发现方法以克服上述一些或全部问题对于使得能够实现毫米波D2D和DN技术的普及至关重要。

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。此外，在信标信号的生成方面，利用定向无线网络通信的那些技术常常具有非常高的开销需求。

因而，存在对用于毫米波网络内的通告和信标化的增强机制的需求。本公开满足了该需求并且提供了比先前技术更多的附加益处。

发明内容

这种无线通信装置/系统/方法利用被配置为在mmW频带上执行定向传输并且还在低于6GHz的频带上进行通信的站。在这个实施例中，低于6GHz的频带有助于对于毫米波网格网络发现的扫描的处理。新节点在低于6GHz的频带上发送辅助请求。网络节点通过在低于6GHz的频带上发送辅助响应来响应辅助请求。在低于6GHz的频带上与网络节点交换发现辅助请求和响应后，新节点切换到mmW频带以发现(一个或多个)邻居。在低于6GHz的频带上交换发现辅助请求和响应后，网络节点切换到mmW频带以发现新节点。发现辅助请求和响应可以包括单独的请求和响应帧，或包含在请求和响应形式的现有形式(例如，探测、信标、发现触发、多频带发现、关联、信道上隧道或其它帧)内。此外，可以将任何形式的请求和响应帧配置为触发某种形式的发现辅助的通信。描述了其中网络站彼此协调以向新站提供辅助的实施例。

本文描述的技术的其他方面将在说明书的以下部分中提出，其中详细描述是为了充分公开本技术的优选实施例而不对其进行限制的目的。

附图说明

通过参照以下仅出于说明性的目的的附图，本文中所描述的技术将被更充分地理解：

图1是在IEEE 802.11无线局域网(WLAN)中执行的主动扫描的时序图。

图2是示出了DN和非DN站的组合的分布式网络(DN)的STA图。

图3是描绘了IEEE 802.11WLAN的DN标识元素的数据字段图。

图4是描绘了IEEE 802.11WLAN的DN配置元素的数据字段图。

图5是IEEE 802.11ad协议中的天线扇区扫描(SSW)的示意图。

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。

图7是描绘了IEEE 802.11ad的扇区扫描(SSW)帧元素的数据字段图。

图8是描绘了IEEE 802.11ad的SSW帧元素内的SSW字段的数据字段图。

图9A和图9B是如IEEE 802.11ad所利用那样的描绘了图9A中作为ISS的一部分传输时和图9B中不作为ISS的一部分传输时所显示的SSW反馈字段的数据字段图。

图10是根据本公开实施例使用的无线网络中的无线毫米波STA的无线STA拓扑示例。

图11是根据本公开实施例使用的站硬件的框图。

图12是根据本公开实施例使用的图11的站硬件的mmW波束图案图。

图13是根据本公开实施例的用于次级频带通信天线(即，低于6GHz)的波束图案图。

图14是根据本公开实施例的由DN STA发送的低于6GHz的信标帧的覆盖区域的天线图案图。

图15是根据本公开实施例的由寻求加入DN的新STA发送的低于6GHz的探测请求帧的覆盖区域的天线图案图。

图16A至图16C是根据本公开实施例的无线STA拓扑和相关联的发现信标扫描。

图17A和图17B是根据本公开实施例的在其上执行最佳扇区通信方向的范围的无线STA拓扑。

图18是示出根据本公开实施例使用的对等DMG信标超帧格式的通信时段图。

图19是根据本公开实施例的低于6GHz辅助DN STA被动扫描的流程图。

图20是根据本公开实施例的低于6GHz辅助DN STA主动扫描的流程图。

图21是示出根据本公开实施例的低于6GHz的mmW认证的消息传递图。

图22是示出根据本公开实施例的通过信标传输的被动扫描的通信时段图。

图23是示出根据本公开实施例的通过经由调度波束成形帧交换或调度信标传输的被动扫描的发现的通信时段图。

图24是根据本公开实施例的用于带外STA被动发现的消息传递图。

图25是根据本公开实施例的用于DN协调的mmW STA发现的消息传递图。

图26是根据本公开实施例的通过协调的mmW发现执行的带外DN辅助发现的消息传递图，其中协调的mmW发现是通过潜在邻居知识获得的。

图27A和图27B是描绘根据本公开实施例的利用mmW发现信标的发现辅助的通信时段图。

图28是描绘根据本公开实施例的通过连续时段中的波束成形调度的发现辅助的通信时段图。

图29是描绘根据本公开实施例的通过非连续时段中的波束成形调度的发现辅助的通信时段图。

图30是描绘根据本公开实施例的通过非同步主动扫描的发现辅助的通信时段图。

图31是描绘根据本公开实施例的通过同步主动扫描的发现辅助的通信时段图。

图32是描绘根据本公开实施例的低于6GHz到mmW的辅助信息元素的选项A的数据字段图。

图33是描绘根据本公开实施例的用于选项A的动作帧的数据字段图。

图34是描绘根据本公开实施例的动作帧选项A的数据字段图，其公开动作字段是指与图33不同的帧类型。

图35是根据本公开实施例的选项A DMG能力信息元素的数据字段图。

图36A至图36C是根据本公开实施例的选项A DMG STA能力信息字段。

图37A至图37C是根据本公开实施例的使用多频带发现辅助请求和响应帧对于mmW频带针对选项A低于6GHz发现的消息传递图。

图38A至图38C是根据本公开实施例的低于6GHz被动mmW发现的第一示例中用于选项A的消息传递图。

图39A至图39C是根据本公开实施例的低于6GHz被动mmW发现的第二示例中用于选项A的消息传递图。

图40A至图40C是根据本公开实施例的低于6GHz频带主动mmW发现的示例中用于选项A的消息传递图。

图41是根据本公开实施例的低于6GHz频带OCT mmW发现的选项A示例的消息传递图。

图42是根据本公开实施例使用的具有与其关联的发现辅助请求帧的选项A信道上隧道请求帧的数据字段图。

图43是根据本公开实施例使用的具有与其关联的发现辅助响应帧的选项A信道上隧道请求帧的数据字段图。

图44A和图44B是根据本公开实施例的用于多频带元素的选项A的数据字段图。

图45是根据本公开实施例的用于选项A多频带控制字段的数据字段图。

图46A和图46B是根据本公开实施例的用于选项A多频带发现辅助请求控制字段的数据字段图。

图47是根据本公开实施例的选项A发现辅助请求控制字段格式的数据字段图。

图48A和图48B是根据本公开实施例的选项A多频带发现辅助响应控制字段的数据字段图。

图49是根据本公开实施例的发现触发请求(DT-REQ)动作帧的数据字段图。

图50是根据本公开实施例的发现触发响应(DT-RES)动作帧的数据字段图。

图51A至图51F是根据本公开实施例的WLAN实施方式和选项B帧格式的第一示例的消息传递图。

图52是根据本公开实施例使用的具有认证和关联的选项B WLAN实施方式示例的消息传递图。

图53A和图53B是根据本公开实施例使用的选项B发现辅助触发过程的消息传递图。

图54是根据本公开实施例的用于交换辅助请求和辅助响应帧的消息传递图。

图55是根据本公开实施例的利用快速会话传送(FST)请求和FST响应帧执行交换的消息传递图。

图56是根据本公开实施例的通过信道上隧道(OCT)请求和响应帧利用信息请求或信息响应帧执行交换的消息传递图。

图57是根据本公开实施例的利用探测请求和探测响应帧执行交换的消息传递图。

图58是根据本公开实施例的利用关联或重新关联请求或响应帧执行交换的消息传递图。

图59是根据本公开实施例的发现辅助请求信息元素的数据字段图，其包括用于请求所发现的STA发送针对通信频带的信道接入和调度信息的新字段。

图60是根据本公开实施例的包含新字段的发现辅助响应信息元素的数据字段图，该新字段用于向新STA通知通信频带上的定时、调度和信道接入信息。

图61是根据本公开实施例执行的使用发现辅助并且请求调度和信道接入信息的TDD SP信道接入的消息传递图。

图62是根据本公开实施例执行的使用发现辅助并且请求调度和信道接入信息的被动扫描发现的消息传递图。

图63是根据本公开实施例执行的使用发现辅助并且请求调度和信道接入信息的主动扫描发现的消息传递图。

具体实施方式

在本公开中使用了许多术语，其含义大体上在下面描述。

A-BFT：关联-波束成形训练时段；信标中通告的时段，其用于加入网络的新站(STA)的关联和BF训练。

AP：接入点；包含一个站(STA)的实体，该实体经由用于关联的STA的无线介质(WM)提供对分发服务的接入。

波束成形(BF)：一种不使用全向天线图案或准全向天线图案的定向传输，并且在发射器处使用来提高在预期的接收器处的接收信号功率或信噪比(SNR)。

BSS：基本服务集；已经与网络中的AP成功同步的一组站(STA)。

BI：信标间隔是表示信标传输时间之间的时间的循环超帧时段。

BRP：BF细化协议；BF协议使得能够进行接收器训练并迭代地训练发射器和接收器侧以优化(实现最佳可能的)定向通信。

BTI：信标传输间隔，是连续的信标传输之间的间隔。

CBAP：基于竞争的接入时段；定向多千兆位(DMG)BSS的数据传输间隔(DTI)内的时间段，其中使用基于竞争的增强分布式信道接入(EDCA)。

DMG：定向多千兆位(DMG)。

DTI：数据传输间隔；其中允许完全BF训练、然后进行实际数据传递的时段。DTI可以包括一个或多个服务时段(SP)和基于竞争的接入时段(CBAP)。

LOS：视线，一种发射器和接收器在表面上相互可见的通信，而不是反射信号通信的结果。

MAC地址：介质访问控制(MAC)地址。

MBSS：DN基础业务集，形成分布式网络(DN)站(DN STA)的自包含网络并且可作为分发系统(DS)的基础业务集(BSS)。

MCS：调制和编码方案；定义可以被转换成物理(PHY)层(例如，OSI模型)数据速率的索引。

MLME：MAC层管理实体。

MMPDU：MAC协议数据单元。

DN STA：分布式网络(DN)站(DN STA)：实现DN设施的站(STA)。在DN BSS中操作的DN STA可以为其它DN STA提供分发服务。

OCT：信道上隧道。

全向：一种使用非定向天线的传输模式。

准全向：一种使用具有可获得的最大波束宽度的定向多千兆位(DMG)天线的通信模式。

接收扇区扫描(RXSS)：经由(跨)不同扇区接收扇区扫描(SSW)帧，其中在连续接收之间执行扫描。

RSSI：接收信号强度指示符，单位为dBm。

SLS：扇区级扫描阶段：BF训练阶段可包括多达四个部分：用于训练发起者的发起者扇区扫描(ISS)、用于训练响应者链路的响应者扇区扫描(RSS)(诸如使用SSW反馈和SSWACK)。

SNR：接收信噪比，单位为dB。

SP：服务时段；由接入点(AP)调度的SP，调度的SP以固定的时间间隔开始。

频谱效率：在特定通信系统中在给定带宽上可以传输的信息速率，通常以位/秒或以Hz表示。

SSID：服务集标识符；指派给WLAN网络的名称。

STA：站；是对于无线介质(WM)的介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)接口的可单独寻址的实例的逻辑实体。

扫描：由短的波束成形帧间空间(SBIFS)间隔分开的传输序列，其中在传输之间改变发射器或接收器处的天线配置。

SSW：扇区扫描，是在不同的扇区(方向)进行传输并收集关于接收信号、强度等的信息的操作。

发射扇区扫描(TXSS)：经由不同扇区的多扇区扫描(SSW)或定向多千兆位(DMG)信标帧的传输，其中在连续传输之间执行扫描。

1.现有的定向无线网络技术

1.1.WLAN系统

在WLAN系统中，诸如802.11，定义了两个扫描模式；被动和主动扫描。下述为被动扫描的特性。(A)尝试加入网络的新站(STA)检查每个信道并且等待信标帧最多达最大信道时间(MaxChannelTime)。(b)如果没有接收到信标，那么新STA移动到另一个信道，从而节省电池电量，因为新STA在扫描模式下不传输任何信号。STA应该在每个信道处等待足够的时间，以便它不会错过信标。如果信标丢失，那么STA应等待另一个信标传输间隔(BTI)。

下述为主动扫描的特性。(a)根据以下，想加入本地网络的新STA在每个信道上发送探测请求帧。(a)(1)新STA移动到信道，等待进入帧或探测延迟计时器过期。(a)(2)如果在定时器过期后没有检测到帧，那么认为该信道未被使用。(a)(3)如果信道未被使用，那么STA移动到新信道。(a)(4)如果信道被使用，那么STA使用一般的DCF获得对于介质的接入，并发送探测请求帧。(a)(5)如果信道从不忙，那么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。如果信道忙碌且接收到探测响应，那么STA等待更多时间(例如，最大信道时间)。

(b)探测请求可使用唯一服务设定标识符(SSID)、SSID的列表或广播SSID。(c)在一些频带中禁止主动扫描。(d)主动扫描可能是干扰和碰撞的来源，特别是如果许多新的STA同时到达并试图接入网络。(e)与使用被动扫描相比，主动扫描是STA获得对网络的接入的更快速的方式(不太延迟)，因为STA不需要等待信标。(f)在基础架构基本服务集(BSS)和IBSS中，至少一个STA被唤醒以接收和响应探测。(g)在分布式网络(DN)基本服务集(MBSS)中的STA可能不会在任何时间点被唤醒以响应。(h)当无线电测量活动为主动时，STA可能不回答探测请求。(i)可能出现探测响应的碰撞。STA可以通过允许传输了最后信标的STA传输第一探测响应来协调探测响应的传输。其他STA可以跟随并使用后退时间和一般的分布式协调功能(DCF)信道接入以避免碰撞。

图1描绘了在IEEE 802.11WLAN中主动扫描的使用，其描绘了发送探测的扫描站与接收并响应探测的两个响应站。该图也示出最小与最大探测响应时序。值G1被显示为设定为SIFS，SIFS是确认的传输前的帧间间距，而值G3是DIFS，DIFS是DCF帧间间距，其表示发送者在发送RTS封装之前完成退避时段之后等待的时间延迟。

1.2.IEEE 802.11s DN WLAN

IEEE 802.11s(在下文中称为802.11s)是将无线网格联网能力添加到802.11标准的标准。在802.11s中定义了新类型的无线电站以及用于启用网格网络发现的新信令、建立对等连接以及通过网格网络的数据的路由。

图2图示了网格网络的一个示例，其中非网格STA连接至网格STA/AP(实线)以及网格STA连接至包括网格入口的其它网格STA(虚线)的混合。在网格网络中的节点使用定义在802.11标准中的相同的扫描技术来发现邻居。网格网络的标识由包含在信标与探测响应帧中的网格ID元素给出。在一个网格网络中，所有的网格STA使用相同的网格简档。如果在网格简档中的所有参数都匹配，那么网格简档被认为是相同的。网格简档被包含在信标与探测响应帧中，使得网格简档可以由其邻居网格STA通过扫描获得。

当网格STA通过扫描处理发现邻居网格STA时，发现的网格STA被认为是候选对等网格STA。它可以成为网格网络的成员(其中发现的网格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对于邻居网格STA使用与接收的信标或探测响应帧指示相同的网格简档时，发现的邻居网格STA可以被认为是候选对等网格STA。

网格STA尝试在网格邻居表中维护发现的邻居的信息，网格邻居表包括：(A)邻居MAC地址；(b)操作信道数量；以及(c)最近观察到的链路状态和质量信息。如果没有检测到邻居，那么网格STA对于其最高优先级简档采用网格ID并保持活动。发现邻居网格STA的所有先前信令都以广播模式执行。应当认识到，802.11s不是针对具有定向无线通信的网络的。

图3描绘了用于通告网格网络的识别的网格识别元素(网格ID元素)。网格ID由想加入网格网络的新STA在探测请求中传输，以及由现有网格网络STA在信标和信号中传输。长度0的网格ID字段指示在探测请求帧内使用的通配符网格ID。通配符网格ID是防止非网格STA加入网格网络的特定ID。应该认识到，网格站是具有比非网格站更多特征的STA，例如网格网络像是使得STA作为除了一些其他模块外的模块运行用以服务网格功能。如果STA没有此网格模块，那么不应允许其连接到网格网络。

图4描绘了包含在由网格STA传输的探测响应帧与信标帧中的网格配置元素，并且其被用于通告网格服务。网格配置元素的主要内容为：(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一起形成网格简档。

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、网格信标化与同步、网格协调功能、网格功率管理、网格信道切换、三地址、四地址、以及扩展的地址帧格式、网格路径选择与转发、与外部网络互通、网格内拥塞控制以及网格BSS中的紧急服务支持。

1.3.WLAN中的毫米波

毫米波频带中的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得扫描处理具有方向性。IEEE 802.11ad与新标准802.11ay定义用于在毫米波频带上进行扫描以及定向发送和接收的波束成形的过程。

1.4.IEEE 802.11ad扫描和BF训练

毫米波WLAN最先进系统的示例是802.11ad标准。

1.4.1.扫描

新STA在被动或主动扫描模式下操作，以扫描特定SSID、SSID列表或所有发现的SSID。对于被动扫描，STA扫描含有SSID的DMG信标帧。对于主动扫描：DMG STA传输含有期望的SSID或一个或多个SSID列表元素的探测请求帧。DMG STA可能还必须在探测请求帧的传输之前传输DMG信标帧或执行波束成形训练。

1.4.2.BF训练

BF训练是BF训练帧传输的双向序列，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合适天线系统设定。

802.11ad BF训练处理可分三个阶段进行。(1)执行扇区级扫描阶段，从而对链路获取执行具有低增益(准全向)接收的定向传输。(2)执行细化阶段，其对于结合的发送和接收增加接收增益和最终调整。(3)随后在数据传输期间执行追踪以对于信道改变进行调整。

1.4.3.802.11ad SLS BF训练阶段

这个SLS BF训练阶段聚焦于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的扇区扫描(SSW)帧(或在PCP/AP处的传输扇区训练的情况下的信标)以找到提供最高信号质量的扇区。首先传输的站称为发起者；第二传输的站称为响应者。

在发射扇区扫描(TXSS)期间，SSW帧在不同扇区上传输，而配对STA(响应者)利用准全向定向图案接收。响应者从提供最佳链路质量(例如，SNR)的发起者确定天线阵列扇区。

图5描绘了在802.11ad中扇区扫描(SSW)的概念。在该图中，给出了一个示例，其中STA 1是SLS的发起者，STA 2是响应者。STA 1扫描所有传输天线图案精细扇区，而STA 2在准全向图案下接收。STA 2将它从STA 1接收的最佳扇区反馈给STA 2。

图6图示了如在802.11ad规范中实施的扇区级扫描(SLS)协议的信令。在发射扇区扫描中的每个帧包括关于扇区倒数指示(CDOWN)的信息、扇区ID以及天线ID。利用扇区扫描反馈与扇区扫描ACK帧反馈最佳扇区ID与天线ID信息。

图7描绘了在802.11ad标准中使用的扇区扫描帧(SSW帧)的字段，其中字段概述如下。持续时间字段设定为直到SSW帧传输结束的时间。RA字段含有STA的MAC地址，该STA是扇区扫描的预期接收者。TA字段含有扇区扫描帧的发送者STA的MAC地址。

图8图示了在SSW字段内的数据元素。SSW字段中传达的原则信息如下。方向字段被设定为0以指示帧由波束成形发起者传输，被设定为1以指示帧由波束成形响应者传输。CDOWN字段是向下计数器，其指示TXSS结束的剩余DMG信标帧传输的数量。扇区ID字段被设定以指示含有该SSW字段的帧通过其传输的扇区编号。DMG天线ID字段指示发送者当前用于此传输的DMG天线。RXSS长度字段仅在CBAP中传输时有效，否则保留。该RXSS长度字段指明由传输STA所需的接收扇区扫描的长度，并且以SSW帧为单位定义。SSW反馈字段定义如下。

图9A和图9B描绘了SSW反馈字段。当作为内部子层服务(ISS)的部分传输时利用显示在图9A中的格式，而当不作为ISS的部分传输时利用图9B的格式。ISS字段中的总扇区指示发起者在ISS中使用的扇区总数量。RX DMG天线数量子字段指示发起者在后续的接收扇区扫描(RSS)期间使用的接收DMG天线的数量。扇区选择字段含有在前一个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个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报告字段被设定为来自在前一个扇区扫描期间以最佳质量接收的帧的SNR的值，并且在扇区选择字段中指示。需要轮询字段由非PCP/非AP STA设定为1，以指示它需要PCP/AP发起与非PCP/非AP的通信。需要轮询字段被设定为0，以指示非PCP/非AP对PCP/AP是否发起通信没有偏好。

2.问题陈述

如5.3节中所述，当前的毫米波(mmWave)通信系统通常需要严重依赖于定向通信以在发射器和接收器之间获得足够的链路预算。在当前系统中，确定合适的波束以供使用的这个处理需要大量的信令开销。例如，AP利用发射波束成形来传输多个信标帧。

信标帧被用于网络发现目的，即，被动扫描。为此，周期性地传输信标帧，使得新STA可以通过在某个时间段内执行被动扫描来识别网络的存在。也可以使用主动扫描来实现网络发现，在主动扫描中，新STA在所有方向上传输探测请求，以确保网络中附近的STA可以接收到它。

使情况更加复杂的是，当前技术正在朝着使用更精细的波束成形的趋势发展，更精细的波束成形的使用允许更高的天线增益以确保更高的链路预算。但是，当STA采用更精细的波束时，开销问题进一步加剧，因为STA随后发送大量信标帧以覆盖足够的传输角度。信标一直在所有方向上以及周期性地进行传输，以通告网络、维持同步并管理网络资源。

鉴于上述，在信标化开销与网络发现延迟之间存在重要的权衡。如果信标被频繁地传输，那么信标化开销增加，但是这允许新STA更快地找到现有网络。如果信标不太频繁地被传输，那么可以减少信标化开销，但是，对于新STA而言，将难以快速找到现有网络。

当考虑使用毫米波PHY技术形成DN的任务时，这种开销的困境变得更加严重。连接到DN的STA需要发现所有邻近的STA，以决定到达网关/门户STA的最佳方式以及这些邻近的STA中的每一个的能力。这意味着所有加入DN的STA都应当具有信标化的能力，这会导致大量信令开销。

因而，本公开被配置用于解决这些当前和未来的信标开销挑战。

3.毫米波多频带网络发现的益处

在所公开的网络协议中，参与多频带网络发现的STA被期望具有多频带(MB)能力，包括毫米波频带能力，并且还包括较低频率的通信频带，诸如低于6GHz。MB STA除了mmW频带外，还能够使用低于6GHz频带进行网络通告和发现。通过利用提出的技术，毫米波通信STA可以形成DN拓扑网络，而不会经受显著的信令开销或网络发现延迟。

本公开描述了一种机制，该机制用于利用已经建立的低于6GHz网络来帮助新STA找到其它邻居。网络STA通过从准全向天线周期性发送的降低功率消息来在低于6GHz频带上通告mmW网络。一旦新STA通过低于6GHz频带发现至少一个邻居，该DN站(DN STA)可以辅助新STA，并且还可以与其它DN STA协调以在mmW频带中辅助新STA进行波束成形和加入网络。

在本公开中，站(STA)在mmW频带中并非一直在所有方向上发送信标。当新STA请求辅助时，触发STA在所有方向上发送发现信标，而与在所有方向上进行连续信标传输相关联的开销和干扰是受限的。

4.多频带网络发现实施例

4.1.所考虑的拓扑

图10图示了mmW无线STA的网络的示例实施例10，其中DN STA 12、14、16和18以DN拓扑彼此连接。新STA 20在扫描24，描绘了方向22a-22n，潜在的邻近的DN STA和成对STA的通信介质。在所示示例中，STA能够在低于6GHz频带和毫米波上进行通信，并且可以使用这个频带在彼此之间发送控制信号。连接到mmW DN的STA可以通过mmW链路或通过低于6GHz频带彼此访问。

新STA为潜在的邻近的DN STA和成对STA扫描介质。对于毫米波，不要求始终在两侧进行定向传输或接收。例如，一侧可以使用定向传输/接收，而另一侧则没有。这种情况可以是由于设备能力受限或应用要求而导致的，其中不需要双侧定向传输(限制干扰/小距离)。

新STA可以使用全向/准全向或定向天线在mmW频带中进行发送和接收。DN STA可以使用全向/准全向或定向天线在mmW频带中进行传输和接收。对于mmW通信，至少一个DNSTA或新STA应当使用定向天线提供足够的增益以解决路径损耗并为链路提供足够的SNR。新STA使用或者被动或者主动扫描来扫描邻居。新STA被配置为继续扫描，直到找到所有邻近的STA。在新STA构建了可用邻居的列表之后，决定要连接到哪个邻居。这个决定优选地考虑应用需求、网络中的流量负载和无线信道状态。

4.2.STA硬件配置

图11描绘了STA硬件配置的示例实施例30。在这个示例中，计算机处理器(CPU)36和存储器(RAM)38耦合到总线34，总线34耦合到I/O路径32，以给予STA外部I/O，诸如耦合到传感器、致动器等。来自存储器的指令在处理器36上执行以执行实现通信协议的程序。这个主机机器被示为配置有mmW调制解调器40，该mmW调制解调器40与到多个天线44a-44n、46a、46n、48a-48n的射频(RF)电路系统42a、42b、42c耦合，从而与邻近的STA传输和接收帧。此外，还可以看到主机具有低于6GHz的调制解调器50，该调制解调器与到天线54的射频(RF)电路系统52耦合。

因此，这个主机机器被示为配置有两个调制解调器(多频带)及其关联的RF电路系统，用于在两个不同的频带上提供通信。mmW频带调制解调器及其相关联的RF射频电路在mmW频带内传输和接收数据。低于6GHz调制解调器及其关联的RF电路系统在低于6GHz的频带中传输和接收数据。

虽然在这个示例中针对mmW频带示出了三个RF电路，但是本公开的实施例可以被配置有耦合到任何任意数量的RF电路的调制解调器40。一般而言，使用更大量RF电路将导致天线波束方向的覆盖范围更广。应当认识到的是，所利用的RF电路的数量和天线的数量由具体设备的硬件约束确定。当STA确定不必与邻居STA通信时，可以禁用其中一些RF电路系统和天线。在至少一个实施例中，RF电路系统包括变频器、阵列天线控制器等，并且连接到多个天线，这些天线被控制以执行波束成形从而用于传输和接收。以这种方式，STA可以使用多个波束图案集合来传输信号，每个波束图案方向都被认为是天线扇区。

图12图示了毫米波天线方向的示例实施例70，其可以被STA利用以生成多个(例如，36个)毫米波天线扇区图案。在这个示例中，STA实现三个RF电路72a、72b、72c和连接的天线，并且每个RF电路系统和连接的天线生成波束成形图案74a、74b、74c。示出的天线图案74a具有十二个波束成形图案76a、76b、76c、76d、76e、76f、76g、76h、76i、76j、76k和76n(“n”表示可以支持任何数量的图案)。使用这个具体配置的示例站具有三十六(36)个天线扇区，但是本公开可以支持任何期望数量的天线扇区。为了清楚和易于解释，以下各节一般以天线扇区数较少的STA为例，但是不应将其解释为实施限制。应当认识到的是，任何任意波束图案都可以映射到天线扇区。通常，波束图案被形成为产生尖锐的波束，但是波束图案有可能被生成为从多个角度传输或接收信号。

通过由毫米波阵列天线控制器命令的波束成形和毫米波RF电路系统的选择来确定天线扇区。虽然STA硬件组件有可能具有与上述组件不同的功能分区，但是可以将此类配置视为所解释的配置的变体。当STA确定不必与邻居STA通信时，可以禁用一些毫米波RF电路系统和天线。

在至少一个实施例中，RF电路系统包括变频器、阵列天线控制器等，并且连接到多个天线，这些天线被控制以执行波束成形来用于传输和接收。以这种方式，STA可以使用多组波束图案传输信号，每个波束图案方向被认为是一个天线扇区。

图13图示了假设使用附接到其RF电路系统92的准全向天线94的低于6GHz调制解调器的天线图案的示例实施例90。

4.3.多频带网络发现体系架构

预期无线接收器和发射器将随附多频带芯片，包括例如mmW频带以及低于6GHz频带的使用。在毫米波频带中的操作可以受益于在STA发现和邻居扫描中使用低于6GHz的覆盖范围。低于6GHz频带中信号传播的特性可以使STA更简单地发现mmW操作的无线STA的存在，但是邻居的定位以及找到正确的扇区或波束仍然是一个问题。

为了使用多频带网络发现，假设无线STA能够在低于6GHz频带上传输和接收信号。这是向网络的所有STA发送消息或向具体STA发送消息的形式。这可以通过STA之间的直接通信或通过STA之间的多跳通信来执行。新STA也配备有低于6GHz接入权限，并且可以通过低于6GHz通信与DN STA进行通信或接入WLAN网络。发现和网络通告可以利用低于6GHz频带，而形成连接并维持链路则优选地利用mmW网络执行。应当认识到的是，其它控制信令可以从mmW频带移动到低于6GHz，但这不是本公开的聚焦点。

在WLAN和DN中，信标被用于：(a)网络发现和针对新DN STA的关联；(b)同步；(c)频谱接入和资源管理。为了在毫米波长下进行发现和网络通告，必须始终在所有方向上传输信标以启用被动扫描。将认识到的是，以上陈述中“始终”的含义仅指示信标的连续的周期性性质，而“所有方向”仅是指使用方向的扫描至任何期望的角度分辨率。在主动扫描的情况下，STA在所有方向上传输探测请求。

在提出的系统中，为了形成mmW分发网络，STA使用低于6GHz频带进行发现和网络通告，而同步、频谱接入和资源管理信息仍通过mmW DN来传送。在mmW网络中已经彼此连接的STA可以或可以不在每个信标传输间隔(BTI)中在所有方向上发送信标。而且，可以根据用例调整向邻近对等方发送信标的频率。

为先前描述的多频带WLAN使用低于6GHz频带进行mmW分发网络的发现和网络通告定义三个通用选项。这些选项是：(a)低于6GHz的被动mmW DN通告扫描；(b)低于6GHz的主动mmW DN通告扫描；以及(c)低于6GHz的信道上隧道(OCT)mmW DN通告。

对于选项(a)，信标帧通过低于6GHz频带发送，指示多频带能力、附近的mmW分发网络的存在以及DMG能力。也可以使用其它帧代替信标帧，并以相同的信息进行广播。优选地(例如，动态地或静态地)调整这个帧的发射功率以仅到达相关联的mmW信号的范围内的STA，从而就毫米波通信而言不引入超出网络的STA。如果这不可能，那么新STA可以通过RSSI过滤从分发网络STA接收到的信标，以仅考虑来自mmW信号可到达的附近STA的信标。

新STA的低于6GHz信标帧的接收可以触发新STA附近的STA的mmW发现活动，以帮助找到正确的扇区和邻居，从而使新STA加入mmW网络。mmW发现活动涉及新STA周围(邻近)的其它STA并发地或按顺序次序发送DMG信标，以帮助新STA发现邻居及其方向信息。

图14图示了示例实施例110，其利用低于6GHz频带将信标帧发送到其它STA以通告多频带能力、mmW分发网络的存在和DMG能力。仅出于说明目的，示出了两个DN STA(STA A112和STA B 114)。每个都被示为有全功率信标126、130和降低功率信标覆盖区域124、128。如果STA A和STA B传输降低功率信标，那么新STA 132将仅从mmW频带信号在范围内的STAA接收信号，并且将不从mm W频带信号在范围外的STA B接收信标。但是，如果两个STA都使用全功率信标传输，那么新STA 132从STA A和STA B两者接收信标。新STA 132滤除来自具有接收到的较低功率RSSI的站的通信，因为这暗示该STA在mmW信号范围之外。

对于选项(b)，新STA 132在低于6GHz的频带上发送探测请求，指示多频带能力以及对于加入附近的mmW分发网络的兴趣和一些DMG能力。也可以使用其它帧代替探测请求帧，并使用相同的信息进行广播。优选地(例如，动态地或静态地)调整这个帧的发射功率输出以仅到达在相关联的mmW信号的范围内的STA，从而就毫米波通信而言不引入超出网络的STA。如果这不可能，那么DN STA可以通过RSSI过滤从新STA接收到的探测请求，以仅考虑来自mmW信号可到达的附近STA的请求。

在DN STA处来自新STA的低于6GHz的探测请求帧的接收可以触发新STA 132附近的STA 112、114、116、118、120的mmW发现活动，以帮助找到合适的扇区和邻居以使新STA加入到mmW网络中，其中它们的mmW通信扇区122被示出为无线地与站互连。mmW发现活动涉及新STA周围的其它STA并发地或按顺序次序发送DMG信标，以帮助新STA发现邻居及其方向信息。图描绘了

图15图示了利用低于6GHz的频带从新STA 132向其它STA 112、114、116、118、120发送探测请求以通告其存在以及其加入具有DMG能力的附近mmW分发网络的兴趣的示例实施例150。仅出于说明的目的，示出了新STA全功率探测请求132和降低功率探测请求134的覆盖区域。如果新STA 132传输降低功率探测请求，那么其mmW信号在范围内的DN STA将是唯一接收来自新STA 132的信号的STA，而其mmW信号不在范围内的DN STA将不接收来自新STA 132的探测请求的信号。但是，如果新STA使用全功率探测请求传输134，那么接收探测请求的DN STA可以在mmW信号范围之外。每个DN STA过滤接收到的探测请求并从mmW网络发现辅助中排除具有低接收功率RSSI的一个请求，因为这暗示STA在mmW信号范围之外。

对于选项(c)，新STA 132应当首先加入低于6GHz的频带网络(BSS或DN)。一旦新STA已经是低于6GHz频带网络的一部分，就在新STA与DN STA之间建立信道上隧道(OCT)。两个STA都具有多频带能力，并且OCT被用于通过低于6GHz的新STA和低于6GHz的DN STA之间建立的OCT将MMPDU从新的mmW STA发送到DN mmW STA。

注意的是，在选项(a)和(b)中，如果新STA使用探测请求或信标中的信息进行发现，那么不一定要求新STA加入或完成加入处理以触发mmW信道发现。在低于6GHz的频带上完成与发现的STA的连接对于扩展网络的发现以及mmW控制信号的其它可能的卸载(这不是本公开的主题)仍然是有益的。如果发现是通过使用除信标或探测请求/响应帧以外的帧执行的，那么新节点可能需要首先完成加入低于6GHz的网络。

4.4.在毫米波网络中的信标化

mmW网络中的信标化可以照常使用，也可以不使用。我们考虑在mmW频带网络中进行信标处理的三种情况。

(a)可以执行常规信标化，其中信标在每个BTI在所有方向上被传输。当前提出的低于6GHz频带上的发现协议除了常规的全向信标传输外，还可以提供加快发现处理的手段。这应当是非常有益的，尤其是在定向波束的数量非常大时。

(b)仅使用通信或对等信标朝着对等STA进行信标化。通信或对等信标用于已建立(设置)连接的对等方之间的通信。这个信标可以被用于执行与在网络中的DN STA之间维护同步、执行波束跟踪以及管理信道接入和资源相关的功能。每个DN STA仅在与邻居STA的方向对应的扇区中扫描信标，并且仅将信标发送到其邻居。

图16A至图16C图示了通过示例而非限制考虑的简单mmW网络实施例170的各方面。在图16A中，通过示例的方式描绘了三个STA 172、174和176。在图16B中，示出了从STA A172传输的信标，示出了在与朝着STA 174和176的最佳扇区对应的方向上对等信标被扫描178、180。在图16C中，STA A 172扫描184覆盖具体空间区域的发现信标182。与传统地利用的信标相比，本公开仅在如图16B中所示从STA A对应于STA C和B的方向上利用这些信标。

图17A和图17B图示了示例实施例190，其通过在确定的最佳扇区周围(范围)的一个或多个扇区上执行传输来提供附加的鲁棒性。在图17A中，关于STA B 194看到STA A192，其中最佳扇区(路径)是方向198，如图17B中所看到的，相邻扇区196、197被示出。因此，虽然与STA B通信的STA A具有最佳扇区198，但是提出的协议还在该最佳扇区的每一侧选择一个或多个其它扇区196、197，以提高通信的鲁棒性，尤其是考虑到STA B可以与STA A相关地移动的事实。

应当认识到的是，因为对于每个对等链路而言方向和定时是已知的，因此上述对等信标应该易于协调。由于信标在所有方向上的传输，这导致限制和管理干扰。

图18图示了用于本公开的毫米波对等DMG信标超帧格式的示例实施例210，其中，仅在这两个对等STA的方向上传输信标，因此使得BTI处理显著更短。在该图中，传输212包括针对两个对等方示出的对等信标，示例为对对等方1的信标214和对对等方2的信标216，其后是对对等方1的关联波束成形训练(ABFT)时段218和对对等方2的ABFT时段1219，然后开始数据传送间隔(DTI)220。在这种情况下，可以将ABFT时段预先指派给与传输的信标相关联的对等方，因为预期没有其它STA使用这个时间段。

(c)在这种情况下，mmW网络处根本没有信标传输。当在低于6GHz频带上发现新STA时，可以触发信标传输或其它形式的同步和波束成形。在这种情况下，应当在DTI时段中或通过信标帧以外的帧处理同步和波束成形维护。一旦发现新STA，就触发(通知)从发现的STA或其它周围的STA向发现的STA传输单播帧或替代地多播帧，以帮助新STA波束成形并加入mmW网络。

4.5.带外发现

低于6GHz频带的使用可以通过以下操作来执行：(1)扫描低于6GHz信道以查找具有多频带能力的STA和mmW网络存在通告；以及(2)在低于6GHz信道上建立OCT，以在新mmWSTA的MLME和网络mmW STA的MLME之间进行通信。

即使低于6GHz的STA未加入BSS或MBSS，第一个选项也使得能够发现STA。低于6GHz频带的使用不需要将STA与特定的STA或服务集相关联。但是，新STA可以在低于6GHz频带上加入BSS或MBSS并使用它来提供额外的协调，以促进mmW频带中的其它功能或提高发现和登入(boarding)处理的安全性。

但是，第二个选项要求STA与它尝试与其建立OCT的STA关联或连接。因此，对于新STA，需要先建立低于6GHz频带上的连接，然后再发生通过OCT的发现。

如果STA已经在低于6GHz频带上建立了连接，那么OCT的建立速度确定哪个选项可以更轻松地向STA提供发现。

4.5.1.通过扫描进行带外发现

新STA可以使用低于6GHz的频带来扫描具有多频带能力的STA。如果找到具有多频带能力的STA，那么新STA检查是否有mmW分发网络要通过该STA加入并交换这些STA的mmW硬件能力。新STA在低于6GHz频带上对mmW网络利用被动扫描，或在低于6GHz频带上对mmW网络利用主动扫描。

4.5.1.1.被动扫描

新STA监听低于6GHz频带，等待从其中一个STA发送的信标帧。传输和接收优选地使用准全向天线。信标帧应当携带关于STA的多频带能力、加入现有mmW分发网络的辅助启用支持以及与这个STA相关联的mmW STA的DMG能力的信息。一旦接收到陈述多频带能力的信标帧，其指示加入mmW分发网络的辅助被启用，新STA就向发现的STA通知其存在及其相关联的mmW STA的其DMG能力。在接收到来自DN节点的识别新STA发现请求的确认后，新STA切换到mmW频带以连接到发现的STA和/或分发网络。发现的STA开始在mmW频带中传输信标，以与新STA进行波束成形。发现的STA可以使用来自低于6GHz频带的方向性信息，诸如(视线)LOS或最强反射射线的方向，以仅通过mmW频带中的一些波束发送信标。

如果启用了DN辅助，那么发现的STA触发新STA周围区域中的其它STA，以开始向新STA发送信标或波束成形帧并与其执行波束成形。可以在DN STA之间协调信标的传输，以实现STA的发现和快速连接。

图19图示了处理的示例实施例230，其中STA根据被动扫描处理来处理新STA。例程开始232，并且STA在多频带和DN/DMG能力指示的情况下在专用于信标传输的时间在低于6GHz频带上发送234信标帧。对接收到的DA请求进行检查236。如果没有从新STA接收到响应，那么STA继续在其调度的时间传输信标帧234。否则，如果从新STA接收到响应，那么确定是否启用了多频带和DN。首先，检查是否启用了多频带。如果未启用，那么执行返回方框234以发送信标。否则，在启用了多频带的情况下，执行移至方框240以发送DA响应。接着，检查242是否启用了DN辅助。如果未启用DN，那么执行移至246以在继续传输信标之前触发针对这个具体STA的STA mmW发现。否则，如果启用了DN辅助，那么执行移至方框244，以触发DN辅助的协调mmW发现。因此，在启用多频带和DN的情况下，它触发辅助的协调mmW发现，然后返回并继续传输信标。

4.5.1.2.主动扫描

在主动扫描中，新STA在低于6GHz频带上发送探测请求帧，并等待从其中一个STA发送的探测响应帧。传输和接收优选地使用准全向天线。探测请求帧优选地携带关于新STA的多频带能力、辅助加入现有的mmW分发网络的请求以及与这个STA相关联的mmW STA的DMG能力的信息。一旦在请求加入mmW分发网络的情况下接收到陈述多频带能力的探测请求帧，STA就以探测响应来响应新STA。探测响应包括关于mmW STA能力和DN启用的信息。也可以利用其它帧来将这个信息中继到新STA。新STA切换到mmW频带以连接到发现的STA和/或分发网络。发现的STA开始在mmW频带中传输信标或波束成形帧，以与新STA进行波束成形。发现的STA可以使用来自低于6GHz频带的方向性信息(如LOS或最强反射射线的方向)以仅通过mmW频带中的一些波束发送信标。

如果启用了DN辅助，那么发现的STA触发新STA附近的其它STA，以开始向新STA发送信标或波束成形帧并执行波束成形。可以在DN STA之间协调信标的传输，以实现快速连接和STA发现。

图20图示了处理的示例实施例250，其中DN根据主动扫描处理来处理新STA。例程开始252，并且开始监听254探测请求帧。检查256是否已经接收到探测请求。如果尚未接收到探测请求，那么处理返回方框254，并因此继续监听。否则，接收到了探测请求，对其的探测响应向新STA发送258，之后进行检查以确定是否启用了多频带和DN辅助。在方框260处，检查多频带启用。如果未启用多频带，那么执行返回到在方框254处监听探测请求。如果启用了多频带，那么执行到达方框262，其交换DA请求或响应。然后对于DN辅助进行检查264。如果没有启用DN辅助，那么在返回方框254处监听通告请求帧之前，mmW STA发现被激活268。否则，如果启用了DN辅助，那么激活DN辅助的协调mmW STA发现266，然后返回方框254处监听通告请求帧。

对于主动和被动扫描两者，如果启用了DN辅助，那么可以分发mmW DN辅助和协调的管理，或可以通过中央协调器进行管理。

4.5.1.3.范围管理

为了限制干扰并确保仅访问可以通过直接mmW链路访问的STA，可以以较低的功率发送启用了多频带指示的信标帧或启用了多频带指示的探测请求以反映(模拟，匹配)mmW链路预算。可以确定帧所需的发射功率，使得只有在mmW频带中的链路预算允许mmW网络中与那个STA的可行的数据链路的情况下，STA才能接收帧。

如果信标帧或探测请求以全功率被传输，那么在至少一个实施例中，在接收STA中利用阈值来决定是否响应这个帧，或者如果认为它将在mmW DN STA覆盖区域之外，则不响应。可以执行这个阈值的确定，使得仅在mmW频带中的链路预算允许mmW网络中可行的数据链路的情况下才考虑帧。

4.5.2.通过隧道化进行带外发现

图21图示了在具有mmW MLME 272和低于6GHz MLME 274的新节点、与具有低于6GHz MLME 276和mmW MLME 278的DN节点之间的低于6GHz上的mmW发现的示例实施例270。OCT允许低于6GHz STA传输由mmW STA构建的MAC协议数据单元(MMPDU)。新STA或DN STA的mmW STA的MLME(MAC层管理实体)可以在新STA和DN STA之间已经建立了低于6GHz的链路之后发起这个隧道。

通过从mmW MLME 272向设备内低于6GHz MLME 274发送请求280，在低于6GHz频带上发送这个mmW管理帧。接收到那个请求的低于6GHz MLME被配置为传输282寻址到对等方低于6GHz MLME的OCT请求帧，并包括MMPDU。在接收到OCT请求帧后，那个设备(DN节点)的低于6GHz的MLME将OCT隧道指示转发284给mmW MLME 278和所附连的MMPDU。mmW STA处理这个MMPDU，就好像它是通过空中接收到的一样。DN节点mmW MLME 278将隧道响应286发送回其低于6GHz MLME 276，低于6GHz MLME 276然后将OCT响应帧发送288到新节点274的低于6GHz MLME，其进而将隧道化的MMPDU的OCT确认发送290到mmW MLME 272。因此，可能将响应发送到使用相同技术的发起mmW MLME，其中新的MMPDU如图所示被构建和传递。

4.6.在低于6GHz上执行mmW认证

一旦新STA通过低于6GHz的通信发现邻近的STA并决定形成mmW链路，它就通知该邻居其存在，并通过探测请求、探测响应、动作帧或任何其它帧请求辅助。

新STA可能在切换到mmW频带之前触发认证请求，以确保潜在的mmW链路在开始mmW发现活动之前被认证，从而避免在mmW频带上不必要的波束成形。新STA发送认证请求并等待认证响应，并且在至少一个实施例中，新STA确认认证响应。如果认证响应和确认都成功，那么新STA和邻近的STA开始mmW发现活动。

在通过STA的地理发现区执行DN辅助的情况下，如果启用了DN辅助，那么DN STA在认证响应中列出新STA的所有潜在邻居。新STA以可能连接到的感兴趣的STA列表进行响应。DN STA对于发现活动仅考虑确认消息中的STA列表。可以将认证视为网络范围的认证，以简化多节点认证过程。

4.7.执行mmW发现和波束成形

新STA通过在低于6GHz频带或OCT中进行扫描来发现邻居或DN。新STA可以直接采取行动来检查mmW频带并与那个邻居进行波束成形。新STA期望DN节点开始传输波束成形帧或信标，而DN节点期望网络中的新STA。mmW频带的主动或被动扫描可以用于在这两个STA之间建立连接。

4.7.1.主动mmW发现

一旦新STA在低于6GHz频带上发现了具有多频带能力的STA或mmW DN，该新STA就获取关于所发现STA的DMG能力的信息，并开始在mmW频带上进行主动扫描。新STA使用定向波束或准全向天线发送探测请求。发现的mmW STA知道新STA尝试形成mmW链路或加入DN。发现的mmW STA使用定向波束或准全向天线监听并等待探测请求。新STA和发现的STA在低于6GHz的频带上交换其DMG能力，并期望进行帧交换。新STA和发现的STA还可以基于在低于6GHz频带上交换的数据来协调其发送和接收。

发现的STA被配置为以探测响应来响应探测请求，并且期望用于这种帧的接收的ACK。随后应调度正确的波束成形。

STA在mmW频带上不同步，因此优选地将帧的传输和接收考虑在内。如果mmW频带接入的调度方式使得没有调度或竞争接入就无法传输帧，那么应取而代之考虑被动mmW发现。

4.7.2.被动mmW发现

一旦新STA在低于6GHz频带上发现了具有多频带能力的STA或mmW DN，发现的STA就获得关于新STA的DMG能力的信息，并开始在mmW频带上传输波束成形帧或信标。发现的STA使用定向波束或准全向天线发送波束成形帧或信标。新的mmW STA知道发现的STA试图形成mmW链路或辅助加入DN。新的mmW STA使用定向波束或准全向天线监听并等待波束成形帧或信标。新STA和发现的STA在低于6GHz的频带上交换其DMG能力，并期望进行帧交换。新STA和发现的STA优选地基于诸如也在低于6GHz上交换的数据来协调它们的传输和接收。新STA优选地监听(监视)mmW信道，并且一旦它发现波束成形帧，它就将与发现的STA同步，并且因此将能够同步地传输帧。

新STA应当响应于发现的STA并交换波束成形信息。随后应当调度正确的波束成形。

图22图示了WLAN超帧格式的示例实施例310，其在所有方向上执行信标传输，以在通过被动扫描执行发现时使用。可以将这个超帧与图18中描绘的DMG对等信标进行比较，其表示未调度发现并且无需在所有方向上传输信标的时间。STA可能仅将信标传输到对等STA，以维持同步或与信标传输相关的任何其它功能。STA也可能根本不传输任何信标。

在图22中，传输包括具有对等信标313的数据312，对等信标313包括示例信标对等方1 314和到对等方2的信标316，以及在所有方向上发送的其它信标，随后是关联-波束成形训练(ABFT)时段318。ABFT时隙318与对等STA相关联并且等于对等STA的数量，并且对于新的预期STA添加1。在ABFT时段之后，数据传输间隔(DTI)320开始。

新STA和发现的STA通过在低于6GHz频带中执行的通信来交换其mmW天线能力。一些方向性信息，诸如LOS或最强波束的方向，也可以通过低于6GHz频带中继到新STA，以限制STA在被动或主动模式下扫描的波束。STA也可以使用一些方向性信息，诸如LOS或最强x波束的方向，以限制其发送信标、波束成形帧或探测请求的方向。

图23图示了通过调度的信标或波束成形帧交换进行发现的示例实施例330。在该图中，分别看到数据332以及到对等方1和对等方2的信标334和336。整个这一节仅涉及到对等STA的可选波束成形帧交换346，并且包括波束成形338，之后是DTI 340。该图还示出了DNSTA可以在DTI时段340中调度波束成形会话342以与新STA进行波束成形，之后是更多的DTI数据344。可能会或可能不会分配到对等STA的信标和ABFT，后面跟着数据传输间隔(DTI)时段。调度的信标传输和SSW帧时段或任何类型的波束成形帧交换在DTI期间发生。在图中，DNSTA仅在信标传输时段内继续向其对等方传输信标，如果不需要则可以省略，并且通过在DTI时段中调度而通过低于6GHz扫描找到新STA时，按需在所有方向上传输信标或波束成形帧。

在调度的时段内，SSW帧交换只能专用于新STA发现，因此不需要像IEEE 802.11标准中定义的ABFT时段那样具有许多SSW时隙。

一旦发现了新STA并将其连接到网络，如果期望，那么DN STA可以利用每个信标传输间隔开始向新STA发送常规对等信标。

图24图示了发信号进行使用被动mmW扫描的带外STA发现以及定向天线传输和准全向天线用于接收的示例性实施例350。该示例可以扩展为主动扫描以及传输和接收中的任何天线配置。在图中，粗箭头表示在低于6GHz频带上发送的信号，而细箭头表示在mmW频带上发送的定向信号。该图描绘了新STA 352、邻居-1 354、邻居-2 356、邻居-3 358和邻居-4 360之间的通信。

发现和可能的认证在低于6GHz频带上执行。看到不成功的低于6GHz发现362，它没有从邻居-4 360到达新STA 352。一旦新STA通过低于6GHz信号交换364发现mmW STA，邻居2就根据从低于6GHz通信可得的信息，在所有或一些方向上以mmW传输的形式向新STA传输366波束成形帧。一旦新STA接收到这些帧之一，它就发送367响应或链路设置确认，并建立368连接。在这个示例中，针对对称信道考虑波束成形处理。如果信道不是对称的，并且两个方向都需要进行波束成形，那么这应当使用相同的技术。

相同的处理继续对网络中的其它邻居执行；但是它可能无法在mmW频带中设置链路，如邻居3所见。该图描绘了邻居-3 358和新站352执行低于6GHz的发现370，但是波束成形阶段372失败了。在与新邻居352的发现374中还示出了邻居-1 354，之后是成功的mmW波束成形376、来自新站的响应377并建立了连接378。特别地，在所描绘的示例中，新STA成功地在低于6GHz上发现了邻居，并且可能已经在低于6GHz上成功地进行了认证，但是新STA没有接收到波束成形帧。这就是为什么新STA不与邻居-3 358交换帧的原因。

4.8.协调的mmW波发现

通过低于6GHz扫描(主动或被动扫描)或OCT的DN STA的新STA发现可以触发DNSTA协调的mmW发现活动。作为示例而非限制，mmW发现活动可以由联系的STA成员或新STA附近的所有STA执行。

4.8.1通过低于6GHz STA发现的协调

图25图示了协调的mmW STA发现的示例实施例390，具有新STA 392在低于6GHz的频带上发现的STA 394、396、398、400、402的列表。新STA 392在足以发现所有邻居的时间内在低于6GHz频带上发现邻居1、2和3。新STA做出响应并通知每个它发现的邻居其存在和DMG能力。由新STA联系的STA彼此协调以形成发现活动。

当STA超出mmW范围时，邻居-4 400的低于6GHz的发现404不成功。该图描绘了针对邻居2、3和1的低于6GHz STA发现406、408、410成功。

邻居2、3和1之间的DN协调被执行412、414和416，以形成发现活动。为了简单起见，在图中以抽象方式示出通信，从而图示协调。可以通过共享关于新STA的信息并决定STA到达新STA的顺序或次序来执行协调。协调应当考虑干扰和资源调度。本公开还被配置为允许中央控制器402被用于管理这种协调417、418、420，或者它可以以分布式方式被执行。

一旦发现活动完成，新STA就可以与DN中的邻居使用mmW通信。在该图中，看到邻居-1 394通过在所有方向上发送421mmW波束成形帧来与新节点(STA)进行波束成形421，其中一些在新STA处接收，该新STA发送回422响应，此后，连接423可以在这两个节点之间建立，这可以包括在两个方向上交换多个帧。类似地，看到邻居-2 396通过在所有方向上发送mmW波束成形帧来与新节点(站)进行波束成形424，其中一些在新STA处接收，该新STA发送回425响应，之后可以在这两个节点之间建立连接426。同样以这种方式，看到邻居-3 398通过在所有方向上发送mmW波束成形帧来进行波束成形428，但是新STA没有接收到它们，因此新节点没有生成响应。

4.8.2.通过潜在邻居知识的协调

图26图示了mmW发现活动的另一个示例实施例430，其具有新节点432、邻居-1434、邻居-2 436、邻居-3 438、邻居-4 440和中央控制器442(在某些实例中可以存在)。新STA联系的所发现的STA与新STA地理发现区中的所有STA进行协调，以开始针对新STA的发现活动。基于取决于所发现的(一个或多个)STA(位于其地理发现区中的STA)的估计，联系的STA包括新STA的所有潜在邻居。新STA监听低于6GHz的频带，直到它发现至少一个邻居为止。新STA在低于6GHz的频带上对这个邻居做出响应，通知其有兴趣在mmW频带上与其对等。基于从低于6GHz扫描收集的数据，发现的STA协调新STA的发现活动。协调应当考虑干扰和资源的调度。中央控制器可以用于管理这种协调，或者它可以以分布式方式执行。

在STA超出mmW范围的情况下，邻居-4 440的低于6GHz的发现444是不成功的。但是，针对邻居-2 436的低于6GHz STA发现446是成功的。

执行DN协调451以形成发现活动。邻居-2与潜在的邻居协调以设置发现活动。为了简单起见，以抽象方式示出通信448、450来图示协调。可以通过与新STA的所有潜在邻居建立联系并协调每个STA将开始传输其发现信标的顺序或时间来进行该协调。协调应当考虑干扰和资源的调度。如果存在并且是活动的，那么本公开被配置为允许中央控制器442管理这种协调，诸如通过示例通信454、456、458，或者它可以以分布式方式执行。

一旦发现活动完成，新STA就可以与DN中的邻居使用mmW通信。在该图中，看到邻居-1 434在所有方向上发送460mmW波束成形帧，其中一些在新STA处被接收，该新STA发送回响应461，此后可以建立通信连接462。类似地，看到邻居-2 436在所有方向上发送464mmW波束成形帧，其中一些在新STA处被接收，新STA发送回465响应，此后可以建立通信连接466。同样以这种方式，看到邻居-3 438在所有方向上发送468mmW波束成形帧，但是新STA432都没有接收到它们。

4.8.3.发现活动调度

在以下协议和示例中，假设所有DN STA是同步的，但是每个的BI不必严格同时开始和完成。当BI同时开始和完成时，可以使用相同的协议，而不会失去一般性。

4.8.3.1.通过mmW发现信标的发现辅助

图27A和图27B图示了通过mmW发现信标的发现辅助的示例实施例470。该示例描述了MSTA A 472、MSTA B 474和MSTA C 476的传输以及辅助发现时段478。参与发现活动的STA切换到mmW频带上的发现模式，以允许与新STA在mmW频带中对它们的天线进行波束成形。例如，在DN STA A 472中，看到ABFT时段480，然后是DTI时段482，并且可以看到，在辅助发现时段期间，信标在所有方向上被发送484以及附加ABFT 480。辅助发现时段由其中信标在所有方向上传输的多个BI组成。在辅助发现时段之外，信标可以仅传输到对等STA，或者根本不传输。

因此，该图示出了在信标传输时段中切换到通过所有天线传输信标。在辅助发现时段之后或发现新STA之后，STA将返回到仅传输信标给对等STA或者根本不传输信标。在STA开始传输信标之前，DN STA的ABFT时段包括用于所传输的每个对等信标的时隙。这使得用于SSW帧交换的时隙的数量等于对等方的数量。当DN STA切换到发送发现信标时，它将为一个或多个新STA添加一个或多个新时隙。在发现阶段结束时，DN STA可以结束与新STA的连接，并且它在ABFT中为其永久分配时隙，如关于DN STA B所看到的。在另一种设计中，信标可能在辅助发现时段之外根本不被传输。

4.8.3.2.通过波束成形调度的发现辅助

图28和图29图示了通过在DTI时段中调度波束成形活动的发现辅助的示例实施例510、530。在图中，在DTI时段中通过所有天线扇区调度传输。STA可能会在许多周期内重复波束成形帧的传输，具体取决于在低于6GHz频带上发现的新STA的能力。

每个图描绘了针对STA A(512、532)、STA B(514、534)和STA C(516、536)的传输。例如，在STA A中，看到ABFT时段，然后是DTI时段，并且在那个DTI时段期间调度辅助发现时段520、538。调度辅助发现时段使得发现活动中的STA交替波束成形帧的传输和来自新STA的反馈的监听。STA A在所有方向上传输波束成形帧，然后是接收来自新STA的反馈的时段。之后，STA B和STA C重复相同的过程。这结束了调度的辅助发现时段。波束成形帧的传输可以在辅助发现时段内重复多次，具体取决于通过低于6GHz发现的新STA的能力，并可以实现一定的可靠性，并确保新STA在范围内的情况下将接收波束成形帧。可以选择STA A、STA B和STA C被调度的次序和定时，以实现任何目标(接口避免或信道阻塞)。波束成形帧的传输也可以是非接触的，其中一些帧在一时间段内从一些定向波束被调度传输，而其它帧在另一个调度的时间段内从其它定向波束被调度传输。

因此，如图中所看到的，在每个波束成形帧传输周期结束时，从所有天线扇区传输BF帧，指派了用于BF反馈帧交换(例如SSW帧)的时隙。如果要求传输对等信标，那么在常规帧中进行信标传输并且新STA已连接到DN STA时，将对等信标和已指派的SSW时隙添加到DNSTA并专用于新STA，如关于DN STA B所看到的。

将注意的是，在图28中，信标间隔(BI)交错518a、518b和518c，而辅助发现时段520跟在每个STA的部分BI共有的时间段中。然后，如图29中所看到的，为了避免长时间阻塞DTI时段，在多个BI及其相关联的DTI上调度辅助发现时段538。BF帧交换可以在辅助发现时段期间进行调度，并且数据传输也可以在不传输波束成形帧和不阻塞信道之间进行调度。

4.8.3.3.通过主动扫描的发现辅助

根据本公开的发现辅助可以利用主动扫描来帮助新STA与DN中的多个STA连接。这里提出了两个协议：

(a)非同步主动扫描：

新STA开始在mmW频带上在所有方向上传输探测请求，并监听来自DN STA的探测响应的反馈。DN STA预期新STA，并释放它们自己以监听新STA探测响应。在辅助发现时段之后，新STA停止传输探测请求。

图30图示了新STA 558在主动扫描时段566期间传输探测请求562并监听564来自其它STA的探测响应的示例实施例550，这些其它STA被示为DN STA A 552、DN STA B 554和DN STA C 556。将注意到的是，在新站生成探测请求后，为所有DN STA创建调度时间560以监听新STA。因此，DN STA留出其一部分资源来监听来自新STA的探测请求。如果从新STA接收到探测请求，那么DN STA以探测响应进行响应。

(b)同步的主动扫描：

描述同步的主动扫描，以防止新STA长时间阻塞信道，这在并非所有DN STA可能愿意释放其资源并仅在调度时间内监听新STA探测请求的情况下可以是重要的。通过从低于6GHz频带搜集的信息，发现的STA之一将在所有方向上在mmW上将BF帧传输到新STA。新STA将开始在mmW频带上进行被动扫描以搜索这个STA。一旦找到STA并且新STA与DN同步，新STA就开始主动扫描以找到更多DN STA。DN可以为新STA分配一些时间以将其探测请求传输到DN STA，而将其它时间分配给DN STA响应。可以以分布式方式(分布式地)或通过中央控制器来分配该时间，以避免干扰并确保其它DN STA自由监听。DN STA预期STA，并将在为新STA探测请求传输调度的时间释放其资源，并且如果在专用时间接收到则进行响应。

图31图示了多个站DN STA A 572、DN STA B 574、DN STA C 576和新STA 578的示例实施例570。在图中，DN STA B 574在所有方向上传输582BF帧，并与新STA 578交换584BF帧。在与新STA进行波束成形之后，向新STA通知使用信道来传输和接收探测请求和探测响应的调度580。贯穿此时段580，其它DN STA 580该调度并且将监听新STA帧，并且如果接收到则做出响应。探测请求的传输可以在所有定向波束中进行，或者是全向的，并且可以根据需要重复进行多次以确保所有潜在邻居接收到帧。帧的传输可以是非接触的，以避免长时间阻塞信道。

4.9.选项A：帧格式和WLAN实施方式

4.9.1多频带发现辅助信息元素

图32图示了新信息元素的示例实施例590，该新信息元素被配置为携带关于在低于6GHz频带上操作的设备中的DMG能力的信息，以帮助在mmW频带上的发现。这个信息元素包括以下信息：

元素ID：是这个信息元素的标识。

长度：是这个信息元素的长度。

请求/响应DN发现辅助：一个标志，如果为真，那么该标志指示STA在由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上请求发现辅助。这指示发送这个元素的STA正在提供或愿意接收辅助，以在由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上执行节点发现。如果为假，那么这指示这个帧是对由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上的发现辅助请求的响应，并且发送这个元素的STA正在提供或愿意接收辅助以在由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上执行节点发现。

传输训练扇区的总数：这个值指示STA在由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带中传输这个元素以供波束成形训练所使用的传输扇区的总数。这个数被接收节点用来设置波束成形时段并调整波束成形参数。

接收训练扇区的总数：这个值指示STA在由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带中传输这个元素以供波束成形训练所使用的接收扇区的总数。这个数被接收节点用来设置波束成形时段并调整波束成形参数。

训练周期数：这个值指示训练发起者将重复训练图案的周期数。这个数被接收节点用来设置波束成形时段并调整波束成形参数。

DMG天线互易性：这个值被接收节点用来设置波束成形时段并调整波束成形参数。要注意的是，假设天线互易性，其中用于传输的扇区被用于接收。

连接能力：一个值，指示STA在那个元素(DN，AP，PCP，IBSS，DLS，TDLS)中指示的信道和频带上支持的连接能力。这个值被用于决定将在由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上设置的连接类型。

操作等级：这个值指示多频带在其上适用且传输这个元素的节点在其上操作的信道集的操作等级。接收这个元素的节点应当支持频带ID，以能够与传输节点连接。

频带ID：这个值是传输这个元素的节点在其上操作的操作等级相关的频带的标识。接收这个元素的节点应当支持频带ID，以能够与传输节点连接。

信道编号：这个值指示发现将在其上发生的信道编号。预期传输这个元素的节点在这个信道上传输或接收发现信号。接收这个元素的节点应当支持频带ID，以能够与传输节点连接。

BSSID：这个值指示基本服务集(BSS)的ID，因此，如果定义了BSS，那么它是在该信息元素中指示的信道和频带上操作的BSS的BSSID。接收节点一旦开始由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上的发现，就可以搜索(寻找)这个BSSID。

其它mmW发现/信道接入/调度信息(可选)：这个可选信息与mmW频带中的信道接入和调度相关。这个信息被用于引导接收节点何时传输以及传输多长时间，以及在由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上预期发现信号。

4.9.2.多频带发现辅助请求公开动作帧

图33图示了用于新的公开动作帧的示例实施例600，该公开动作帧被定义为携带关于在低于6GHz频带上操作的设备中的DMG能力和操作频带的信息，以帮助在mmW频带中的发现。多频带发现辅助请求公开动作帧用于在由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上请求发现辅助。这个帧指示发送这个帧的STA正在提供或愿意接收辅助以在由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上执行节点发现。这个动作帧包含类别字段和公开动作字段，它们在802.11标准中定义，并用于指示动作帧类型发送它的目的，其后是已经针对图32定义的字段。

4.9.3.多频带发现辅助响应公开动作帧

图34图示了新的公开动作帧的示例实施例610，该公开动作帧被定义为携带关于在低于6GHz频带上操作的设备中的DMG能力和操作频带的信息，以帮助mmW频带中的发现。该帧是对接收多频带发现辅助请求公开动作帧的响应。这个帧用于指示对由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上的发现辅助的批准，从而接受来自发送这个帧的STA的提议，提供它以为由操作等级、频带ID和信道编号定义的频带上的节点发现提供辅助。这个动作帧包含与图33中看到的相同的字段，因为响应帧可以包含与另一侧声明状态的请求相同的信息。但是，应当注意的是，帧类型将不同，以指示该帧与响应而不是请求相关联。在典型的实施方式中，可以从请求和/或响应中丢弃一些字段，但是出于概括的目的将所有字段都添加到这个实施例。

4.9.4.对DMG能力元素的可能修改

如果DMG能力元素是在低于6GHz频带上传输的，而多频带元素是沿着这个元素传输的，那么DMG能力元素可以用于中继关于与mmW频带中的发现相关的DMG能力的信息。

需要添加表示对发现的DN辅助提供或请求的一位。这也将指示DMG能力不是针对这个频带，而是针对在多频带元素中定义的其它频带。应当启用这个元素以与常规WLAN802.11帧一起发送。

图35图示了DMG能力信息元素的示例实施例620。该帧具有以下字段：元素ID、长度、STA地址、AID、DMG STA能力信息、DMG AP或PCP能力信息、DMG STA波束跟踪时间限制、扩展的SC MCS能力、A-MSDU中基本A-MSDU子帧的最大数量、以及A-MSDU中短A-MSDU子帧的最大数量。这些字段不再赘述，因为它们来自IEEE 802.11标准。

图36A至图36C图示了用于5 DMG STA能力信息字段的示例实施例630、640和650。这些字段不再赘述，因为它们来自IEEE 802.11标准。

在本公开的优选实施例中，图36C中的B62的数据被用作对于mmW发现辅助请求或提供的低于6GHz的指示。举例来说，如果这一位被设置为第一状态(例如，1)，那么除了多频带元素处于活动状态之外，还意味着该节点正在mmW中操作并且请求/提供mmW发现辅助。

4.9.5.多频带发现辅助请求和响应动作帧使用

图37A至图37C图示了示例实施例670、680、690，其描绘了在新STA与DN STA之间以低于6GHz的通信发送MB发现辅助帧的各种情况。以下情况触发从一个WLAN设备到另一个WLAN设备的多频带发现辅助请求的传输。

在图37A中，示例670示出了具有多频带信息元素(MB IE)的信标帧的接收。节点有兴趣在元素中定义的频带上形成连接，并且新站发送MB发现请求并接收MB发现响应，其中每一侧都启动mmW MLME。

在图37B中，示例380示出了新STA发送具有MB IE的探测请求，DN STA以包含MB IE的探测响应来对其进行响应。在接收到具有多频带能力元素(MB IE)的该探测响应帧后，新STA发送MB发现请求，DN STA以MB发现响应对其进行响应，此后，双方启动mmW MLME。

在图37C中，示例390示出了新节点广播多频带发现辅助请求作为对可以接收帧并发送回多频带发现辅助响应的节点的主动扫描，此后双方启动mmW MLME。

在这些情况下，一旦DN STA接收到多频带发现辅助请求，就将多频带发现辅助响应帧发送回发起者。在帧交换完成后，两个STA中的低于6GHz MLME通知mmW MLME开始(启动)mmW发现。

应当认识到的是，在至少一个实施例中，低于6GHz频带上的STA被配置为在启动mmW MLME之前首先认证新节点，以避免任何安全问题。这可以在接收到MB发现请求之后或在低于6GHz频带上发现新STA时执行。

4.9.6.WLAN实施方式

4.9.6.1.低于6GHz被动mmW发现

图38A至图38C图示了具有这些选项的低于6GHz频带上的示例信标传输选项710、720和730。在图38A的实施例710中，传输具有多频带发现辅助信息元素的信标。在图38B的实施例720中，传输具有经修改的DMG能力信息元素和多频带信息元素的信标。在图38C的实施例730中，传输仅具有多频带信息元素的信标。

接收信标的新节点获取关于另一个节点的多频带能力的信息。新节点响应DN节点，以通知DN节点新节点的存在以及在mmW频带上辅助发现的请求。

可以以多种不同方式执行响应，包括以下。(a)通过将多频带发现辅助请求公开动作帧发送到DN节点来执行响应。(b)通过将多频带发现辅助信息元素(DA IE)添加到探测请求帧并将其发送到DN节点来执行响应。(c)通过将多频带发现辅助信息元素添加到关联请求或重新关联请求帧并将其发送到DN节点来执行响应。(d)通过将经修改的DMG能力信息元素和多频带信息元素添加到探测请求帧并将其发送到DN节点来执行响应。(e)通过将经修改的DMG能力信息元素和多频带信息元素添加到关联请求帧或重新关联请求并将其发送到DN节点来执行响应。

在接收到这些帧中的任何一个后，如果信标已经包括DN节点的DMG能力或多频带发现辅助元素，那么DN节点低于6GHz MLME可以通过消息直接通知mmW MLME以开始在mmW频带上进行发现，并将新节点的DMG能力转发到mmW MLME。

如果DN节点低于6GHz信标不包括DMG能力元素或多频带发现辅助元素，那么DN低于6GHz的STA必须响应新STA，以向它通知其mmW频带能力。DN节点低于6GHz MLME可以通过消息通知mmW MLME以开始在mmW频带上进行发现，并在将响应发送到新节点之后将新节点的DMG能力转发给mmW MLME。

可以以多种方式来提供这个响应，示例性地但不限于以下。(a)如果接收到多频带发现辅助请求公开动作帧，那么通过向DN节点发送多频带发现辅助响应公开动作帧进行响应。(b)如果接收到具有多频带发现辅助信息元素的探测请求，那么通过发送具有多频带发现辅助信息元素的探测响应进行响应。(c)如果接收到具有多频带发现辅助信息元素的关联/重新关联请求，那么通过发送具有多频带发现辅助信息元素的关联/重新关联响应进行响应。(d)如果接收到具有经修改的DMG能力信息元素和多频带信息元素的探测请求，那么通过发送具有经修改的DMG能力信息元素和多频带信息元素的对于探测请求帧的探测响应进行响应。(e)如果接收到具有经修改的DMG能力信息元素和多频带信息元素的关联/重新关联请求，那么通过发送具有经修改的DMG能力信息元素和多频带信息元素的对于探测请求帧的关联/重新关联响应进行响应。

图39A至图39C以及图40A至图40C图示了这些示例实施例740、750、760、770、780和790。应当认识到的是，在每种情况下，使用发现辅助信息元素(DA IE)总是等同于使用经修改的DMG能力和多频带信息(MB IE)元素。

在图39A至图39C的每一个中，从DN STA传输包含多频带信息元素(MB IE)的信标。响应于此，新STA在图39A中发送关联请求，在图39B中发送MB发现辅助请求，并在图39C中发送具有DA IE的探测请求。响应于此，新STA在包括DA IE的同时响应所发送的请求的类型。在交换之后，双方启动mmW MLME。

4.9.6.2.低于6GHz主动mmW发现

本公开中的探测请求是从新STA在低于6GHz频带上发送的，具有许多选项，诸如以下。(a)传输具有多频带发现辅助信息元素(DA IE)的探测请求。(b)传输具有经修改的DMG能力信息元素和多频带信息元素的探测请求。(c)传输仅具有多频带信息元素的探测请求。

接收到探测请求的STA接收关于另一个节点的多频带能力的信息。DN节点响应新节点，以通知新节点其存在，并为mmW频带上的发现提供辅助。

优选地，根据本公开，以以下方式之一执行对探测请求的响应。(a)如果接收到具有多频带发现辅助信息元素的探测请求，那么通过将多频带发现辅助信息元素添加到探测响应帧并将其发送到新节点来响应探测请求。(b)如果接收到具有经修改的DMG能力信息元素和多频带信息元素的探测请求，那么通过将经修改的DMG能力信息元素和多频带信息元素添加到探测响应帧并将其发送到新节点来响应探测请求。(c)如果传输仅具有多频带信息元素的探测请求，那么通过将多频带信息元素添加到探测响应并将其发送到新节点来响应探测请求。这应当触发新节点和DN节点之间多频带发现请求和响应公开动作帧的交换。

在完成这些帧交换中的任何一个后，DN节点低于6GHz MLME可以通过消息直接通知DN节点mmW MLME开始在mmW频带上进行发现，并将新节点的DMG能力转发给mmW MLME。

在图40A至图40C的每一个中，新站通过发送包括发现辅助(DA)请求的通信来发起动作。在图40A中，发送具有DA IE的探测请求，在图40B中，发送MB发现辅助请求，而在图40C中，发送具有MB IE的探测请求。因此，根据本公开，新STA寻求主动多频带发现辅助，在此之后，其等待接收响应。在图40B中，如果节点没有兴趣在低于6GHz上与其它DN节点形成连接，那么可以在不交换探测请求和探测响应帧的情况下发生这个MB DA。响应于此，DN STA在包括DA IE或MB IE的同时响应所发送的请求的类型。将注意到的是，在图40C中，探测交换之后是MB辅助请求和响应交换。在进行这些交换之后，双方将启动mmW MLME。

4.9.6.3.低于6GHz频带的OCT mmW发现

如上一节中所述，新节点在低于6GHz频带上与DN节点形成链路，并与那个节点关联。新节点知道DN节点的多频带能力，因为其在信标帧或其它管理帧中被广播。

图41图示了执行低于6GHz的OCT mmW发现的示例实施例810。在图中将看到，隧道发现辅助请求(MLME-OCT.request)帧从mmW MLME发送到低于6GHz MLME，低于6GHz MLME将OCT请求发送到DN STA的低于6GHz MLME，DN STA的低于6GHz MLME将MLME OCT指示发送到其mmW MLME，mmW MLME回应响应。通过向DN节点的低于6GHz MLME发送OCT响应帧，DN节点低于6GHz MLME回应响应，DN节点的低于6GHz MLME将信道上隧道响应帧发送到新节点的6GHzMLME，然后，将其作为OCT确认传递给mmW MLME，mmW MLME与DN STA一起发起mmW发现。

因此，可以看出，新节点mmW MLME通过新节点低于6GHz MLME发起OCT MLME请求，并发送多频带发现辅助请求公开动作帧作为与OCT请求相关联的MMPDU。新节点低于6GHzMLME发送OCT请求并将与之关联的多频带发现辅助请求公开动作帧发送给DN节点低于6GHzMLME。DN节点低于6GHz MLME将MLME OCT指示和与之关联的多频带发现辅助请求公开动作帧转发给DN节点mmW MLME。DN节点mmW MLME向DN节点低于6GHz MLME发起OCT MLME请求，以发送响应。这个响应是作为与OCT请求相关联的MMPDU的多频带发现辅助响应公开动作帧。DN节点低于6GHz MLME向新节点低于6GHz MLME发送OCT请求以及与之相关联的多频带发现辅助响应公开动作帧。

新节点低于6GHz MLME将MLME OCT指示和与之关联的多频带发现辅助响应公开动作帧转发给新节点mmW MLME。在完成这种握手之后，DN节点和新节点切换到mmW频带并开始发现过程。

图42图示了信道上隧道(OCT)请求帧的示例实施例830，包括与其相关联的发现辅助请求帧。这些字段显示为类别、FST动作(在IEEE802.11标准中定义的帧类型，其中FST代表快速会话转移)、隧道化的MMPDU帧控制、发现辅助请求帧和多频带元素。

图43图示了具有与之相关联的发现辅助响应帧的信道上隧道(OCT)响应帧的示例实施例840。将注意到的是，该图描绘了包含附于其的发现辅助响应帧的响应帧，而图42的OCT请求帧包含发现辅助请求帧。

4.9.选项B帧格式和WLAN实施方式

4.10.1.对多频带元素的可能修改

图44A和图44B图示了多频带元素的示例实施例850、860，其具有如下字段：元素ID、长度、多频带控制、频带ID、操作等级、信道编号、BSSID、信标间隔、TSF偏移、多频带连接能力、FST会话超时、STA MAC地址(可选)、成对密码套件计数(可选)和成对密码套件列表(可选)。将从图中看出，可以包括用于成对密码套件列表的多个“m”字段。

图45图示了图44A和图44B中所示的多频带元素的控制字段，并具有以下字段：STA角色、STA MAC地址存在、成对密码套件存在、发现辅助启用和保留字段。

在这个选项B帧格式中，新的子字段在B5中被添加到多频带控制字段，这将保留位的数量从3位减少到2位。发现辅助启用子字段指示在由频带ID、操作等级和信道编号子字段定义的频带上，STA是否支持针对由BSSID子字段定义的BSS的发现辅助触发。如果发现辅助启用子字段被设置为1，那么传输这个多频带元素的STA支持在由频带ID、操作等级和信道编号子字段定义的频带上针对由BSSID子字段定义的BSS的发现辅助。如果发现辅助启用子字段被设置为0，那么传输这个多频带元素的STA不支持在由频带ID、操作等级和信道编号子字段定义的频带上针对由BSSID子字段定义的BSS的发现辅助。发现辅助启用位用于在STA接收到这个元素时触发STA发现辅助过程(如果已启用的话)。如果启用这个位，那么接收到这个元素的STA可以从发送这个元素的STA请求发现辅助。

4.10.2.4多频带发现辅助请求元素

图46A和图46B图示了多频带发现辅助元素请求格式的示例实施例880、890。多频带发现辅助请求元素包含STA标识符和若干字段，这些字段用于通告识别出的频带中的能力和识别出的频带中的发现辅助的支持。这个元素存在于发现触发请求帧中，并且可以存在于探测请求、关联请求和重新关联请求中。

多频带发现辅助请求元素包含以下字段。元素ID和长度字段定义元素的ID及其长度。发现辅助发现辅助请求控制字段的格式如图47中所示。该元素还包含STA MAC地址、TX训练扇区数字段、RX训练扇区数字段、天线互易性字段、频带ID、操作等级(可选)、信道编号(可选)、BSSID(可选)、扫描模式(可选)、发现辅助窗口长度请求(可选)和保留字段。

STA地址字段包含60GHz频带处STA的MAC地址，60GHz频带是mmW频带中使用的示例频率。如果请求被接受以及用于认证的目的，那么STA地址用于核实60GHz频带上STA的身份。

TX训练扇区数子字段指示STA在所有DMG天线上组合的发射扇区扫描中使用的发射扇区的总数，包括DMG天线切换所需的任何LBIFS(LBIFS-长波束成形帧间空间，其表示如IEEE 802.11标准中找到的波束成形帧之间的间隔)。这个子字段的值在1到128的范围内，该值等于位表示加上1。DN STA(元素的接收者)使用这个字段来计算波束成形时段长度、调整波束成形参数、估计新STA将扫描每个方向的时间量，以及确定传输波束成形帧或信标的周期性和速率。

RX训练扇区数子字段指定在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。由这个子字段表示的值在2到128的范围内，并由(RXSS长度+1)×2给出。DN STA(元素的接收者)使用这个字段来计算波束成形时段长度、调整波束成形参数、估计新STA将扫描每个方向的时间量，以及确定发送波束成形帧或信标的周期性和速率。

DMG天线互易性子字段被设置为1，以指示STA的最佳发射DMG天线与STA的最佳接收DMG天线相同，反之亦然，并且与天线权重向量(AWV)相关联的发射天线图案与相同AWV的接收天线图案相同。否则，这个子字段被设置为0。如果设置了天线互易性字段，那么DN STA仅在一个方向上调度波束成形(传输或接收波束成形)，如果其天线也是互易的话。如果未设置，那么应当由DN STA调度发射器和接收器的波束，使其独立进行波束成形。

频带ID字段提供与操作等级和信道编号字段相关的频带的标识。

操作等级指示多频带元素适用的信道集。操作等级和信道编号一起指定多频带元素适用的信道频率和间隔。这个字段被设置为0，以指示由频带ID字段的值所指定的频带内的所有操作等级。

信道编号字段被设置为传输STA正在其上操作或打算在其上操作的信道的编号。这个字段被设置为0，以指示由频带ID字段的值指定的频带内的所有信道。

频带ID、操作等级和信道编号识别请求的发现辅助的操作的频带和频率。如果请求被接受，那么接收到这个请求的DN STA将通过在该频带和频率上发起发现辅助过程来提供发现辅助。

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。如果请求被接受，那么DN STA应当通过针对由BSSID识别出的这个BSS发起发现辅助过程来对那个BSS提供辅助。

扫描模式子字段指示这个元素的发送方确认的扫描模式。值01(二进制)指示传输这个元素的STA为被动扫描执行发现辅助。值10(二进制)表示传输这个元素的STA为主动扫描执行发现辅助。值11(二进制)指示传输这个元素的STA为TDD信道接入执行发现辅助。保留值00(二进制)。如果请求被接受并且扫描模式是被动，那么DN STA将在识别出的频带上传输波束成形帧或信标。如果请求被接受并且扫描模式是主动，那么新STA将在识别出的频带上传输探测请求或波束成形帧。如果接入模式为TDD，那么DN STA在TDD接入模式下传输波束成形帧。

发现辅助(辅助)窗口长度请求字段包含以TU表示的发现辅助窗口长度。如果请求被接受，那么新STA在等于请求的窗口长度的时间段内在mmW频带上传输波束成形帧或扫描mmW频带。如果请求被接受，那么DN STA在等于请求的窗口长度的时间段内在mmW频带上传输波束成形帧或扫描mmW频带。

图47图示了用于如图46中所示的发现辅助请求的控制字段格式的示例实施例900。BSSID信息存在子字段指示发现辅助请求元素中是否存在BSSID信息子字段(频带ID、操作等级、信道编号和BSSID)。如果BSSID信息存在子字段被设置为1，那么存在频带ID、操作等级、信道编号和BSSID子字段。如果BSSID信息存在子字段被设置为0，那么不存在频带ID、操作等级、信道编号和BSSID子字段。

扫描模式存在子字段指示发现辅助请求元素中是否存在扫描模式。如果扫描模式存在子字段被设置为1，那么存在扫描模式子字段。如果扫描模式存在子字段被设置为0，那么不存在扫描模式子字段。

发现辅助窗口长度请求存在子字段指示发现辅助请求元素中是否存在发现辅助窗口长度请求。如果发现辅助窗口长度请求存在子字段被设置为1，那么存在发现辅助窗口长度请求子字段。如果发现辅助窗口长度请求存在子字段被设置为0，那么不存在发现辅助窗口长度请求子字段。

4.10.3.多频带发现辅助响应元素

图48A和图48B图示了多频带发现辅助响应元素的实施例910、920，该元素包含STA标识符和用若干字段，这些字段用于响应于识别出的频带中的发现辅助请求和识别出的频带中的能力。这个元素存在于发现触发响应帧中，并且可以存在于信标、探测响应、关联响应和重新关联响应中。多频带发现辅助响应元素的至少一个实施例被如下格式化。

元素ID和长度字段定义元素的ID及其长度。发现辅助响应图字段指定发现辅助请求的响应。发现辅助响应图字段的可能值被指示如下。

00：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辅助请求，原因其它。接收到这个元素的STA将不得不中止发现辅助过程，并可选地再次重新启动它。

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辅助请求。接收到这个信息元素的STA应处理该元素中的信息，并继续进行发现辅助过程。这包括传输或接收波束成形帧或信标。

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辅助请求，原因是未经授权的访问。接收到这个元素的STA将不得不中止发现辅助过程，并可选地再次重新启动它。

11：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辅助特征，原因是不支持扫描模式。接收到这个元素的STA将不得不中止发现辅助过程，并可选地再次重新启动它。

STA地址字段包含60GHz频带处STA的MAC地址。如果请求被接受以及用于认证的目的，那么STA地址用于核实60GHz频带上STA的身份。

TX训练扇区数子字段指示STA在所有DMG天线上组合的发射扇区扫描中使用的发射扇区的总数，包括DMG天线切换所需的任何LBIFS。这个子字段的值在1到128的范围内，该值等于位表示加上1。新STA使用这个字段来计算波束成形时段长度、调整波束成形参数、估计新STA将扫描每个方向的时间量，并确定传输波束成形帧或信标的周期性和速率。

RX训练扇区数子字段指定在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。这个子字段表示的值在2到128的范围内，并由(RXSS长度+1)×2给出。新STA使用这个字段来计算波束成形时段长度、调整波束成形参数、估计新STA将扫描每个方向的时间量，并确定传输波束成形帧或信标的周期性和速率。

DMG天线互易性子字段被设置为1，以指示STA的最佳发射DMG天线与STA的最佳接收DMG天线相同，反之亦然，并且与AWV相关联的发射天线图案与相同AWV的接收天线图案相同。否则，这个子字段被设置为0。新STA取决于这个值仅对发射波束或接收波束执行波束成形(在启用互易性的情况下)，或者如果不启用互易性则对发射和接收波束都执行波束成形。

操作等级指示多频带元素适用的信道集。操作等级和信道编号一起指定多频带元素适用的信道频率和间隔。附录E中示出了操作等级的有效值。这个字段被设置为0，以指示由频带ID字段的值指定的频带内的所有操作等级。

频带ID、操作等级和信道编号识别发现辅助的操作的频带和频率。如果请求被接受，那么接收到这个响应的STA将在该频带和频率上预期发现辅助并启动发现辅助过程。

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。如果发现辅助被接受，那么STA应当对于那个BSS预期辅助，并针对由这个BSSID识别出的这个BSS发起发现辅助过程。

扫描模式子字段指示这个元素的发送方确认的扫描模式。值01(二进制)指示传输这个元素的STA为被动扫描执行发现辅助。值10(二进制)指示传输这个元素的STA为主动扫描执行发现辅助。值11(二进制)指示传输这个元素的STA为时分双工(TDD)信道接入执行发现辅助，时分双工(TDD)信道接入是IEEE802.11ay标准修订中定义的信道接入模式。保留值00(二进制)。如果发现辅助被接受并且扫描模式是被动，那么DN STA应在识别出的频带上传输波束成形帧或信标。如果发现辅助被接受并且扫描模式是被动，那么新STA应执行被动扫描。如果发现辅助被接受并且扫描模式是主动，那么新STA应在识别出的频带上传输探测请求或波束成形帧。DN STA应预期新STA帧。如果接入模式为TDD，那么DN STA在TDD接入模式下发送波束成形帧。

发现辅助窗口长度字段包含以时间单位(TU)表示的发现辅助窗口长度。如果请求被接受，那么新STA在等于指示的窗口长度的时间段内在mmW频带上传输波束成形帧或扫描mmW频带。如果请求被接受，那么DN STA在等于指示的窗口长度的时间段内在mmW频带上传输波束成形帧或扫描mmW频带。

扫描的扫描时间字段包含在扫描模式为被动扫描或TDD模式的情况下新STA扫描其每个接收波束的时间(以TU为单位)。如果扫描模式为主动，那么这可能表示每个探测请求传输之间的时间(以TU为单位)，或者它可能不被使用并且可以忽略。

4.10.4.发现触发请求帧格式

图49图示了发现触发请求(DT-REQ)动作帧的示例实施例924。该帧具有以下字段：1：类别；2：FST动作；3：多频带；4：DMG能力；5：多频带发现辅助请求。

类别字段和FST动作字段定义帧的类型。多频带字段包含STA对于其请求触发发现的MLME的多频带元素。这个元素中包含的信道、频带和MAC地址用于向对等STA通知频率和要辅助的STA。

DMG能力字段包含向其请求发现辅助的DMG STA的802.11标准中定义的DMG能力元素。

多频带发现辅助请求字段包含请求在定义的信道、频带上触发发现的STA的多频带发现辅助请求元素。该元素还包含帮助对等STA优化发现过程的信息。

4.10.5.发现触发响应帧格式

图50图示了具有如下字段的发现触发响应(DT-RES)动作帧的示例实施例926。1：类别；2：FST动作；3：多频带；4：DMG能力；5：多频带发现辅助响应。

4.10.6WLAN实施方式

4.10.6.1实施方式示例

图51A至图51C图示了用于选项B帧格式的WLAN实施方式示例的示例实施例930、940、950。每个示例图示了新STA和DN STA之间在低于6GHz频带上的交互。

在图51A中，在低于6GHz频带上传输具有启用了发现辅助指示符的多频带元素(MBIE)的信标。接收到这个信标的新STA可以传输具有多频带元素和发现辅助请求元素的关联请求帧。DN STA通过发送具有多频带元素和发现辅助响应元素的关联响应帧来对那个帧做出响应。如果请求被接受，那么在两个STA中启动mmW MLME。

在图51B中，与启用了发现辅助指示符的多频带元素的低于6GHz频带上传输信标。接收到这个信标的新STA可以传输具有多频带元素和发现辅助请求元素的发现触发请求帧。DN STA通过发送具有多频带元素和发现辅助响应元素的发现触发响应帧来响应那个帧。如果请求被接受，那么在两个STA中启动mmW MLME。

在图51C中，在低于6GHz频带上传输具有启用了发现辅助指示符的多频带元素的信标。接收到这个信标的新STA可以传输具有多频带元素和发现辅助请求元素的探测请求帧。DN STA通过发送具有多频带元素和发现辅助响应元素的探测响应帧来对那个帧做出响应。如果请求被接受，那么在两个STA中启动mmW MLME。

在图51D中，新STA传输具有多频带元素和发现辅助请求元素的探测请求帧。DNSTA通过发送具有多频带元素和发现辅助响应元素的探测响应帧来对那个帧做出响应。如果请求被接受，那么在两个STA中启动mmW MLME。

在图51E中，新STA传输具有多频带元素和发现辅助请求元素的发现触发请求帧。DN STA通过发送具有多频带元素和发现辅助响应元素的发现触发响应帧来对那个帧做出响应。如果请求被接受，那么在两个STA中启动mmW MLME。

在图51F中，在低于6GHz频带上从新STA传输具有启用了发现辅助指示符的多频带元素的探测请求。DN STA通过向新STA发送具有启用了发现辅助指示符的多频带元素的探测响应帧来对那个帧做出响应。接收到探测响应的新STA可以传输具有多频带元素和发现辅助请求元素的发现触发请求帧。DN STA通过发送具有多频带元素和发现辅助响应元素的发现触发响应帧来对那个帧做出响应。如果请求被接受，那么在两个STA中启动mmW MLME。

图52图示了在低于6GHz频带上除了新STA和DN STA之间的发现辅助之外还进行认证和关联的WLAN的示例实施例990。在低于6GHz频带上从DN STA传输具有启用了发现辅助指示符的多频带元素的信标。接收到这个信标的新STA可以传输具有多频带元素和可选的发现辅助请求元素的探测请求帧。如果接收到发现辅助请求元素，那么DN STA通过发送具有多频带元素和发现辅助响应元素的探测响应帧来对那个帧做出响应。如果新STA接收到探测请求，那么新STA和对等STA(DN STA)交换认证请求和响应。如果新STA被认证，那么在新STA和对等STA之间交换关联帧。新STA传输具有多频带元素和可选的发现辅助请求元素的关联请求帧。如果接收到发现辅助请求元素，那么DN STA通过发送具有多频带元素和发现辅助响应元素的关联响应帧来对那个帧做出响应。如果关联处理成功，那么新STA传输具有多频带元素和发现辅助请求元素的发现触发请求帧。DN STA通过发送具有多频带元素和发现辅助响应元素的发现触发响应帧来对那个帧做出响应。如果请求被接受，那么在两个STA中启动mmW MLME。

4.10.6.2实施过程示例

发现触发允许具有多频带能力的设备的STA在其预期的通信频带以外的频带上发现另一个STA。预期的通信频带被称为通信频带，并且与之关联的MLME被称为通信MLME。用于发现的另一个频带被称为发现频带，并且与之关联的MLME被称为发现MLME。发现触发操作可以与FST设置协议和OCT操作结合使用，或者独立于FST设置协议和OCT操作使用。

具有多频带能力的设备在发现频带上通告其多频带能力和发现辅助触发特征(如果它支持的话)。这是通过在发现频带上将多频带元素发送给发现辅助触发字段被设置为1的其它STA来执行的。每当STA在发现频带上请求发现辅助时，提供辅助的STA通过接受或拒绝那个请求来在发现频带上做出响应。这两个STA在发现频带上共享通信频带上的关于其DMG能力和身份的一些信息，包括它们的训练波束和天线信息、通信频带下的频带、MAC地址、发现辅助过程的长度以及通信频带上的扫描模式。

图53A和图53B图示了示出整个发现过程的发现辅助触发过程的示例实施例1000。示出了新的多频带设备站管理实体(SME)1002、通信MLME 1004和发现MLME 106与已连接在网络上的具有SME 1008、通信MLME 1010和发现MLME 1012部分的现有具有多频带能力的设备之间的交互。新的具有多频带能力的设备的SME向该设备的发现MLME发送1014 MLME-SCAN.request。

接收到MLME-SCAN.request的发现MLME应扫描1016发现频带，以查找支持多频带和发现辅助触发的其它STA。一旦发现一个或多个STA，发现MLME就将向STA的SME生成1018MLME-SCAN.confirm，该SME按这个标准中定义的那样处理MLME-SCAN.confirm。MLME-SCAN.confirm应具有关于支持多频带和发现辅助触发的STA的信息。在扫描确认之后，存在可能的连接设置1020，其中新STA和DN(对等)STA可以决定形成连接(执行认证和关联)。

接收到MLME-SCAN.confirm的新的具有多频带功能的设备SME通过向这个STA的发现MLME生成1022 MLME-DISCOVERY-ASSISTANT-TRIGGER.request来进行响应。这个请求包括对等STA地址、本地多频带元素和本地发现辅助触发请求元素。

接收到MLME-DISCOVERY-ASSISTANT-TRIGGER.request的发现MLME发送1024寻址到对等发现MLME的发现触发请求帧。

在图53B中，接收到发现触发请求帧的发现MLME向接收到该帧的具有多频带能力的设备的SME生成1026 MLME-DISCOVERY-ASSISTANT-TRIGGER.indication。

接收到MLME-DISCOVERY-ASSISTANT-TRIGGER.indication的具有多频带能力的设备SME通过向这个STA的发现MLME生成1028 MLME-DISCOVERY-ASSISTANT-TRIGGER.response来进行响应。这个请求包括对等STA地址、本地多频带元素和本地发现辅助触发响应元素。

接收到MLME-DISCOVERY-ASSISTANT-TRIGGER.response的发现MLME传输1030寻址到对等发现MLME的发现触发响应帧。

接收到发现触发响应帧的发现MLME向接收到该帧的具有多频带能力的设备的SME生成1032 MLME-DISCOVERY-ASSISTANT-TRIGGER.confirm。

如果辅助发现被接受，那么接收到MLME-DISCOVERY-ASSISTANT-TRIGGER.confirm的新的具有多频带功能的设备SME通过向这个STA的通信MLME生成1034 MLME-SCAN.request来进行响应。如果辅助发现被对等STA拒绝，那么SME不生成MLME-SCAN.request。这个请求包括对等STA地址、本地多频带元素、对等多频带元素和对等发现辅助触发响应元素。

接收到MLME-SCAN.request的通信MLME应扫描1038用于对等STA通信MLME的通信频带。在该请求中，应将对等STA的通信MLME的地址提供给新的多频带设备的通信MLME。STA的通信MLME应具有关于对等STA多频带能力和发现辅助触发的信息。

接收到1036 MLME-INITIATE-DISCOVERY.request的通信MLME应触发在通信频带上的发现。如果发现辅助触发响应元素指示被动扫描，那么通信MLME应开始传输信标或波束成形帧。如果发现辅助触发响应元素指示主动扫描，那么通信MLME应监听探测请求或波束成形帧。

接收到1042 MLME-SCAN.confirm的新的具有多频带能力的设备SME指示扫描处理是否导致找到对等STA。

接收到1040 MLME-INITIATE-DISCOVERY.confirm的具有多频带能力的设备SME指示扫描处理是否导致找到对等STA

4.10.6.3 MLME消息

4.10.6.3.1 MLME-SCAN.request

以下参数应当添加到IEEE 802.11标准中定义的MLME-SCAN.request消息。

“多频带发现辅助请求”是一种类型的多频带发现辅助请求元素，其具有如(多频带发现辅助请求元素)中定义的有效范围并且在多频带发现辅助请求元素中指定包含由本地MAC实体支持的配置的参数。如果STA支持多频带辅助发现，那么存在该参数。

4.10.6.3.2.MLME-SCAN.confirm

以下参数应当添加到IEEE 802.11标准中定义的MLME-SCAN.confirm消息。“多频带发现辅助响应”是一种类型的多频带发现辅助响应元素，其具有如(多频带发现辅助响应元素)中定义的有效范围，并且如果在探测响应帧中存在这样的元素，那么用来自多频带发现辅助响应元素的值进行响应，否则为空。

4.10.6.3.3 MLME-MB-DISCOVERY-ASSIST.request

功能：这个原语请求在发现辅助请求帧中传输发现辅助请求元素。

该服务原语的语义如下：

MLME-MB-DISCOVERY-ASSIST.request(

PeerSTAAddress，DiscoveryAssistanceRequest)

PeerSTAAddress：MAC地址，其具有有效的单独MAC地址，该MAC地址指定发现辅助请求帧被传输到的STA的地址。

DiscoveryAssistanceRequest：具有以发现辅助请求元素格式定义的范围的发现辅助请求元素，并指定请求发现辅助的参数。

这个原语由SME生成，以请求将发现辅助请求帧发送到另一个STA。在接收到这个原语后，MLME构造并尝试传输发现辅助请求帧。

4.10.6.3.4 MLME-MB-DISCOVERY-ASSIST.indication

这个原语指示已接收到发现辅助请求帧。

该服务原语的语义如下：

PeerMACAddress：是具有任何有效的单独MAC地址的MAC地址，其指定从其接收发现辅助请求帧的STA的MAC地址。

DiscoveryAssistanceRequest：是具有以发现辅助请求元素格式定义的范围的发现辅助请求元素，并且指定请求的发现辅助的参数。

当接收到发现辅助请求帧时，这个原语由MLME生成。在接收到这个原语后，将发现辅助请求通知SME。

4.10.6.3.5 MLME-MB-DISCOVERY-ASSIST.response

这个原语请求将发现辅助响应帧传输到请求发现辅助的STA。

该服务原语的语义如下：

PeerMACAddress：具有任何有效的单独MAC地址范围的MAC地址，其指定向其传输发现辅助响应帧的STA的MAC地址。

DiscoveryAssistanceResponse：是具有以发现辅助响应元素格式定义的范围的发现响应元素，并指定发现辅助的参数。

这个原语由SME生成，以请求将发现辅助响应帧传输到请求发现辅助的STA。在接收到这个原语后，MLME构建并尝试传输发现辅助响应帧。

4.10.6.3.6 MLME-MB-DISCOVERY-ASSIST.confirm

这个原语指示已收到发现辅助响应帧。

该服务原语的语义如下：

DiscoveryAssistanceResponse：是具有以该格式定义的有效范围的发现响应元素，其中响应指定发现辅助的参数。

当接收到发现辅助响应帧时，这个原语由MLME生成。

在接收到这个原语后，MLME发起发现辅助过程

4.10.6.3.7 MLME-START-DMG-DISCOVERY-ASSISTANCE.request

这个原语请求开始详尽扇区扫描，这对于正加入BSS的新STA帮助发现和波束成形训练。

该服务原语的语义如下：

NumberOfTxSectors：范围为1-255的整数，其指定STA针对发现辅助和波束成形训练进行传输的扇区数。

NumberOfRxSectors：范围为1-255的整数，其指定正加入BSS的STA将执行接收波束成形训练的扇区数。

DiscoveryAssistanceWindow：范围为1-65535的整数，其指定以TU为单位启用发现辅助的时间长度。

这个原语由SME生成，以请求详尽扇区扫描，这对于正加入BSS的新STA帮助发现和波束成形训练。

在接收到这个原语后，MLME调用MAC子层详尽扇区扫描过程。

4.10.6.3.8 MLME-START-DMG-DISCOVERY-ASSISTANCE.confirm

这个原语报告所请求的详尽扇区扫描过程的结果。

该服务原语的语义如下：

ResultCode：是枚举类型，在这个示例中值的范围是“SUCCESS”或“BF-TIMEOUT”，其指示详尽扇区扫描过程的结果。

这个原语由MLME生成，以报告详尽扇区扫描的结果。通知SME该过程的结果。

5.使用信道接入和调度信息的发现辅助

5.1.问题陈述

要求网络中的STA持续发送发现信号(信标或波束成形帧)效率不高，并且无法最佳利用频谱，从而影响需要持续中断传输以发送波束成形信号(即使不需要)的系统中的时延约束。加入新网络的新STA没有关于其连接到的信道和网络中的信道接入和调度分配的信息。新STA可能错过波束成形帧，因为它不知道其传输时间或当时尚未准备好接收。使新STA对波束成形帧进行持续扫描(被动或主动)会导致功率使用效率低下。如果STA知道何时在何处传输或将传输波束成形帧，那么效率更高。

5.2.贡献

提出了一种多频带解决方案，以辅助通过其它频带的新节点发现。新节点在预期的通信频带上请求通过其它频带的发现辅助。新STA通过节点被发现的其它频带来接收关于在预期的通信频带上的信道接入和信道分配的信息。新STA使用这个信息在预期的通信频带上与发现的节点同步并且接入在预期的通信频带上的信道。

5.3.多频带发现辅助

本节中的站(STA)被认为是具有多频带(MB)能力的设备，其中每个STA都可以接入至少两个频带。一个频带更容易使节点彼此发现，例如，信道特性简化彼此的节点发现。那个频带在本文中被称为发现频带，并且可以例如是802.11WLAN框架工作中的低于6GHz频带，但是它可以是任何其它频带或频带的组合。节点打算在其上进行通信以及要求辅助节点发现的频带被称为通信频带。

对于这些频带中的每一个(发现频带和通信频带)，定义发现MLME，其中MLME负责发现频带，并定义通信MLME，其是负责通信频带的MLME。

多频带能力和发现辅助特征由站在发现频带上通告。通过在发现频带上发送携带多频带元素的信标或任何通告帧(例如，信标、探测请求、通告帧或任何其它帧)来执行通告。多频带元素携带关于STA能够在其上进行通信的另一个频带的信息。多频带元素应当指示STA正在发现频带上提供发现辅助，以实现网络中通信频带上的通信。

新的具有多频带能力的STA开始扫描发现频带(例如2.4或5GHz WiFi频带)。如果新STA在预期的通信频带中接收到例如具有启用的发现辅助和多频带元素的信标帧，那么新STA请求辅助。新STA通过交换辅助请求和辅助响应信息元素来从发现的STA请求辅助。可以将这些元素添加到发现的STA与新STA之间交换的任何帧。

作为示例而非限制，可以通过以下在新的具有多频带(MB)能力的设备和AP多频带启用设备之间交换这些元素。

图54图示了执行辅助请求和辅助响应帧的交换的示例实施例1100。

图55图示了利用快速会话传输(FST)请求和FST响应帧来执行交换的示例实施例1200。

图56图示了通过信道上隧道(OCT)请求和响应帧利用信息请求或信息响应帧来执行交换的示例性实施例1300。

图57图示了利用探测请求和探测响应帧执行交换的示例实施例1400。

图58图示了利用关联或重新关联请求或响应帧执行交换的示例实施例1500。

上述每种情况均描述了新MB节点和MB节点中的STA两者的mmW MLME和低于6GHzMLME，尽管这通常是传输信标的接入点。在每种情况下，新STA可能在交换辅助请求和响应元素之前在发现频带上与发现的STA相关联以确保两个STA之间的链路安全。

在至少一个实施例中，辅助请求和辅助响应信息元素包含以下信息：(a)STA地址、(b)DMG能力信息、(c)天线能力信息、(d)通信频带信息、(e)通信频带扫描模式请求和响应、(f)发现辅助窗口请求和响应、(g)新节点驻留时间请求和响应，以及(h)辅助请求响应。

5.4.用于辅助发现的调度信息转发

发现的STA在发现频带上发送的多频带元素中为新STA提供TSF偏移。TSF偏移表示发现频带上的BSS的TSF相对于与通信频带对应的BSS的TSF的时间偏移。这个同步信息对于新STA能够以更高效的方式接入信道可能是非常有用的。发现的STA可以可选地将调度信息转发给新STA，以通知它传输发现信号的定时信息或者何时新STA有可能在通信频带上与发现的STA进行通信。发现的STA还可以将通信频带的调度信息发送给新STA，以通知新STA通信频带中的不同分配。发现的STA可选地将这个信息附加到发现辅助响应信息元素。新STA可以通过在发现辅助元素中设置1位标志以请求信道接入和调度信息转发，来请求发现的STA传输关于通信频带的调度和接入信息。

5.4.1.发现辅助请求信息元素

图59图示了发现辅助请求信息元素的示例实施例1600，该元素包括用于请求发现的STA发送针对通信频带的信道接入和调度信息的新字段。如果新STA在请求发现的STA将信道接入和调度信息附加到发现辅助响应信息元素，那么新STA将该请求字段设置为活动状态(例如1)。新STA在发现频带上发送发现辅助请求信息元素。

在接收到发现辅助请求信息元素之后，发现的STA可选地将关于与通信频带有关的信道接入和调度的信息附加到在发现频带上传输的发现辅助响应信息元素。

5.4.2.发现辅助响应信息元素

图60图示了发现辅助响应信息元素的示例实施例1650，其包含用于向新STA通知通信频带上的定时、调度和信道接入信息的新字段。

新添加的字段描述如下。(a)到下一个波束成形帧的时间：到下一个波束成形帧的时间字段指示发现辅助响应信息元素的传输、与来自发现的STA(如果选择了TDD信道接入或被动扫描)或来自新STA(如果选择了主动扫描)的第一个发现或波束成形帧的传输之间的偏移(以时间单位为单位)。(b)时间单位：时间单位字段指示下一个波束成形帧交换字段的时间单位。通过示例而非限制，值可以是0:1微秒；1:100微秒；2:400微秒，当前保留值3-15。新STA使用这个字段来知道下一个波束成形帧的时间单位。(c)传输时段：这个字段指示期间将不存在DMG信标帧或波束成形帧的到下一个波束成形帧的时间之后的信标间隔或TDD时隙的数量。发现的STA在每个传输时段传输信标或波束成形帧。发现的STA可能在每个传输时段预期来自新STA的波束成形帧或探测请求。(d)分段的TXSS：分段的TXSS子字段被设置为第一状态(例如，1)以指示TXSS是分段的扇区扫描，被设置为第二状态(例如，0)以指示TXSS是完整的扇区扫描。这是为了通知STA在被动扫描的情况下波束成形或信标扫描跨越多个信标间隔。(e)TXSS跨度：TXSS跨度子字段指示STA发送DMG信标帧以完成TXSS阶段所花费的信标间隔数。这个子字段始终大于或等于一(1)。如果在TXSS跨度时段内未收到波束成形帧，那么新STA使用此信息来更快地决定扫描过程的结束。而且，这个信息可以帮助使波束成形处理更高效。(f)扩展的调度元素：扩展的调度元素类似于802.11标准中定义的元素，该元素可选地在发现频带上被发送给新STA。它包含关于通信频带中各种信道分配的信息。接收到这个元素的新STA可以将这个信息用于：(i)决定何时扫描通信频带信道以找到波束成形帧；以及(ii)决定何时有可能接入通信频带信道并发送波束成形帧。当信道未被其它传输或接收占用时，新STA可以决定何时是接入信道以在通信频带上将波束成形帧发送到发现的STA的最佳时间。(g)TDD时隙结构元素：如果启用了TDD接入模式，那么TDD时隙结构元素可选地是可用的。它定义了TDD SP的结构。新STA使用这个信息来获取有关TDD时隙和间隔的结构的信息，这在第一个波束成形帧丢失的情况下可以帮助扫描波束成形帧。

5.5.发现辅助示例

5.5.1.TDD SP信道接入

图61图示了使用发现辅助并请求调度和信道接入信息的TDD SP信道接入的示例实施例1700。新STA使用低于6GHz频带进行发现，多频带STA传输具有指示发现辅助特征的多频带信息元素的信标。新STA提取低于6GHz频带BSS的TSF信息以及mmW频带BSS的TSF偏移。新STA可能在低于6GHz的频带上与发现的STA建立连接。新STA例如通过先前描述的选项之一将发现辅助请求信息元素在低于6GHz频带上发送到发现的节点。发现辅助请求信息元素包括对TDD SP信道接入的请求以及发送信道接入和调度信息的请求的指示。

发现的STA接收发现辅助请求信息元素，并通过在低于6GHz频带上发送发现辅助响应信息元素进行响应，诸如通过上述选项之一。发现辅助响应信息元素包括指示TDD SP何时被调度的扩展调度元素，以及将时隙结构通知给新STA的时隙结构元素。到下一个波束成形帧的时间字段指示期望发送第一个波束成形帧的以时间单位为单位的时间。传输时段以时隙数为单位示出传输下一组波束成形帧的时段。新STA使用这个信息在mmW频带上与发现的STA同步并扫描波束成形帧。

5.5.2.被动扫描发现

图62图示了使用发现辅助并请求调度和信道接入信息的被动扫描发现的示例实施例1800。使用低于6GHz频带进行多频带STA的发现的新STA传输具有指示发现辅助特征的多频带信息元素的信标。新STA提取低于6GHz频带BSS的TSF信息以及mmW频带BSS的TSF偏移。新STA可能在低于6GHz的频带上与发现的STA建立连接。新STA例如通过先前针对低于6GHz频带描述的选项之一将发现辅助请求信息元素发送到发现的节点。发现辅助请求信息元素包括对被动扫描辅助发现的请求以及发送信道接入和调度信息的请求的指示。

发现的STA接收发现辅助请求信息元素，并通过以任何期望的方式(例如通过第5.3节中描述的选项之一)在低于6GHz频带上发送发现辅助响应信息元素进行响应。发现辅助响应信息元素包括扩展的调度元素，以指示这个信道上的分配。到下一个波束成形帧的时间字段指示信标被调度以传输到新STA的以时间单位为单位的时间。这应当与发现的BSS的信标间隔的开始匹配，或者可以是不同的调度的信标或波束成形帧。传输时段指示在信标间隔中传输下一组波束成形帧的时段。分段的TXSS指示信标是否在一个之上的信标间隔内被分段，而TXSS跨度指示TXSS跨越的BI数量。新STA利用这个信息在mmW频带上与发现的STA同步并扫描波束成形帧(例如，信标)。

5.5.3.主动扫描发现

图63图示了使用发现辅助并请求调度和信道接入信息的主动扫描发现的示例实施例1900。新STA使用低于6GHz频带进行发现，而多频带STA传输具有指示发现辅助特征的多频带信息元素的信标。新STA提取低于6GHz频带BSS的TSF信息以及mmW频带BSS的TSF偏移。新STA可能在低于6GHz的频带上与发现的STA建立连接。

新STA以任何期望的方式(诸如通过5.3节中所述的选项)在低于6GHz频带上将发现辅助请求信息元素发送到发现的节点。发现辅助请求信息元素包括对主动扫描辅助发现的请求以及发送信道接入和调度信息的请求的指示。

发现的STA接收发现辅助请求信息元素，并通过任何期望的机制(诸如先前描述的选项之一)在低于6GHz的频带上发送发现辅助响应信息元素进行响应。

发现辅助响应信息元素包括扩展的调度元素，以指示这个信道中的分配。新STA使用这个信息来预测发现的STA何时可能在mmW频带中可用。到下一个波束成形帧的时间字段指示发现的STA监听来自新STA的帧的时间偏移(以时间为单位)。发现的STA将在那个时间期间不调度任何传输或接收，并且在mmW频带上监听新STA请求。传输时段示出了发现的STA在信标间隔中再次监听新STA的时间段。新STA利用这个信息在mmW频带上与发现的STA同步，并在mmW频带上向发现的STA传输波束成形帧或探测请求。

6.公开元素的概要

以下是与本公开相关联的方面的部分概要。

一种无线通信设备/系统/方法，在mmW频带上利用定向传输，在低于6GHz频带上执行帮助扫描mmW网格网络发现的信号传输。新节点在低于6GHz频带上发送辅助请求。网络节点通过在低于6GHz频带上发送辅助响应来响应辅助请求。在低于6GHz频带上与网络节点交换发现辅助请求和响应后，新节点切换到mmW频带以发现(一个或多个)邻居。在低于6GHz频带上交换发现辅助请求和响应后，网络节点切换到mmW频带以发现新节点。

一种实施例，其中可以通过在低于6GHz的频带上向网络节点发送发现辅助请求帧来生成来自新节点的发现辅助请求。网络节点通过响应于发送的帧向新节点发送发现辅助响应帧来发送发现辅助响应。

一种实施例，其中可以通过将元素与在低于6GHz频带上传输的探测请求相关联以请求mmW频带上的发现辅助，来执行来自新节点的发现辅助请求。可以通过将元素与在低于6GHz频带上传输的探测响应相关联以响应mmW频带上的发现辅助的请求，来执行来自网络节点的发现辅助响应。

一种实施例，其中可以通过将元素与在低于6GHz频带上传输的关联或重新关联请求相关联以请求mmW频带上的发现辅助，来执行来自新节点的发现辅助请求。可以通过将元素与在低于6GHz频带上传输的关联响应进行关联或重新关联以响应mmW频带上的发现辅助的请求，来执行来自网络节点的发现辅助响应。

一种实施例，其中可以通过经由两个节点的低于6GHz MLME发起两个节点的mmWMLME之间的信道上隧道请求在新节点和网络节点之间交换发现辅助请求和响应。发现辅助请求和响应帧应当通过这个隧道化的信道进行交换。

一种实施例，其中支持发现辅助过程的具有多频带能力的STA可以结合多频带能力在低于6GHz频带上广播其发现辅助能力。例如，这个处理可以与信标帧相关联。如果新STA接收到这个信标，那么这可以用作触发以从新STA请求发现辅助。

一种实施例，其中通过低于6GHz频带与新节点通信的网络中的STA通过在所有方向上发送波束成形帧、或从新节点接收波束成形帧来开始辅助新STA，并且如果新节点在其毫米波覆盖范围内则与新节点进行波束成形。

一种实施例，其中通过低于6GHz频带与新节点通信的网络中的STA与作为网络中潜在邻居的其它STA进行协调，以通过在所有方向上发送mmW波束成形帧、或接收来自新节点的波束成形帧来开始辅助新STA，并且如果新节点在其毫米波覆盖范围内则与新节点进行波束成形。

一种实施例，其中新STA使用多频带来发现STA并请求关于其预期的通信频带中的信道接入和调度的信息。发现的STA通过STA被发现的其它频带发送关于预期的通信频带上的信道接入和调度的信息。除了多频带元素中的信息之外，发现的STA还向新STA通知通过它被发现的频带传输波束成形信号的定时和信号传输的结构。

一种实施例，其中新STA利用来自发现频带的信道接入信息来在预期的通信频带上使其信号与STA同步，并更好地估计何时何处预期接收或传输波束成形信号。对于TDD SP信道接入，网络STA通过多频带信号向新STA通知信道分配、时隙结构以及何时预期波束成形信号。

一种实施例，其中在被动扫描发现期间，网络STA通过多频带信号向新STA通知信道分配、何时预期信标、以及如果出现分段的信标传输那么跨多个信标间隔的信标扫描策略。

对于主动扫描发现，网络STA通过多频带信号向新STA通知信道分配以及发现的STA何时可能有空接收新STA的波束成形帧或探测请求。

7.实施例的一般范围

所呈现的技术中所描述的增强可以在各种无线(例如，毫米波)发射器、接收器和收发器中容易地实现。还应意识到，现代无线发射器、接收器和收发器优选地被实现为包括一个或多个计算机处理器设备(例如，CPU、微处理器、微控制器、计算机启用的ASIC等)和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)，其中，存储在存储器中的编程程序(指令)在处理器上被执行以执行本文中所描述的各种过程方法的步骤。

为了简化说明，图中未示出计算机和存储器设备，因为本领域技术人员理解使用计算机设备来执行涉及各种现代无线通信设备的步骤。所呈现的技术对于存储器和计算机可读介质是非限制性的，只要它们是非暂态的，且因此不构成暂态电子信号即可。

还应当理解，在这些计算系统中的计算机可读介质(储存指令的存储器)是“非暂态的”，其包含任何和所有形式的计算机可读介质，唯一的例外是暂态、传播的信号。因此，所公开的技术可以包括任何形式的计算机可读介质，包括随机存取(例如，RAM)、需要周期刷新(例如，DRAM)的那些、随时间劣化的那些(例如，EEPROM、碟介质)、或者仅在短时间段内和/或仅在存在电力的情况下储存数据的介质，唯一的限制是术语“计算机可读介质”不适用于暂态的电子信号。

本技术的实施例在本文中可以参照根据本技术的实施例的方法和系统的流程图图示、和/或也可以被实现为计算机程序产品的进程、算法、步骤、操作、公式或其他计算示出来描述。就这一点而言，流程图的每个方框或步骤、流程图中的方框(和/或步骤)的组合、以及任何进程、算法、步骤、操作、公式或计算示出可以通过各种手段来实现，诸如硬件、固件和/或包括包含在计算机可读程序代码中的一个或多个计算机程序指令的软件。如将意识到的，任何这样的计算机程序指令都可以被一个或多个计算机处理器(包括但不限于通用计算机或专用计算机、或生成机器的其他可编程处理装置)执行，以使得在(一个或多个)计算机处理器或其他可编程处理装置上执行的计算机程序指令创建用于实现所指定的(一个或多个)功能的手段。

因此，本文描述的流程图的块和过程、算法、步骤、操作、公式或计算描述支持用于执行指定功能的手段的组合、用于执行指定功能的步骤的组合，和用于执行指定的功能的计算机程序指令(诸如体现在计算机可读程序代码逻辑手段中)。还将理解，本文描述的流程图说明的每个块以及任何过程、算法、步骤、操作、公式或计算描述及其组合，可以由执行指定的功能或步骤的基于专用硬件的计算机系统，或专用硬件和计算机可读程序代码的组合来实现。

此外，诸如体现在计算机可读程序代码中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存储器设备中，其可以指导计算机处理器或其他可编程处理装置以特定方式起作用，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指令手段的制品，该指令手段实现在流程图的块中指定的功能。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执行一系列操作步骤以产生计算机实现的过程，使得在计算机处理器或其他可编程处理装置上执行的指令提供用于实现在流程图的块、过程、算法、步骤、操作、公式或计算性描述中指定的功能的步骤。

还将认识到的是，本文使用的术语“编程程序”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。指令可以体现在软件、固件或软件和固件的组合中。指令可以本地存储到非暂时性介质中的设备，或者可以远程存储在诸如服务器上，或者可以本地和远程地存储全部或部分指令。远程存储的指令可以通过用户发起或者基于一个或多个因素自动地下载(推送)到设备。

还将认识到的是，如本文所使用的，术语处理器、硬件处理器、计算机处理器、中央处理单元(CPU)和计算机被同义地使用来表示能够执行指令以及与输入/输出接口和/或外围设备进行通信的设备，以及术语处理器、硬件处理器、计算机处理器、CPU和计算机旨在包括单个或多个设备、单核和多核设备及其变形。

从本文中的描述将认识到的是，本公开包含多个实施例，所述多个实施例包括但不限于以下：

1.一种用于在网络中进行无线通信的装置，包括：(a)无线通信电路，被配置为与具有多频带通信能力的至少一个其它无线通信站进行无线通信；(b)其中所述多频带通信能力包括在定向毫米波(mmW)频带上和在低于6GHz频带上的通信；(c)处理器，耦合到被配置为在无线网络上操作的站内的所述无线通信电路；(d)非瞬态存储器，存储能够由处理器执行的指令；以及(e)其中所述指令在由处理器执行时执行包括以下的步骤：(e)(i)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无线网络的新节点操作：(e)(i)(A)在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的消息，该消息请求mmW频带上的发现辅助；(e)(i)(B)从无线网络上的节点在低于6GHz频带上接收发现辅助响应；以及(e)(i)(C)根据发现辅助请求和发现辅助响应交换中接收到的信息，切换到mmW频带并开始传输或接收，以在波束成形处理期间发现邻近的无线通信站；(ii)通过执行包括以下的步骤，将所述无线通信电路作为已经连接到无线网络并被配置为帮助尝试加入无线网络的任何新节点的网络节点操作：(e)(ii)(A)通过在低于6GHz频带中传输包括mmW频带上的发现辅助被启用的指示的消息，来通告其发现辅助能力；(e)(ii)(B)在低于6GHz频带上传输包括发现辅助响应的消息，发现辅助响应是响应于从尝试加入无线网络的任何新节点接收到发现辅助请求而生成的；以及(e)(ii)(C)根据在发现辅助请求和发现辅助响应交换中接收到的信息，切换到mmW频带并传输或接收消息，以在波束成形处理中发现这个新节点。

2.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为新节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含辅助响应的消息时，在低于6GHz频带上传输发现辅助请求帧。

3.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为网络节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含辅助响应的消息时，在低于6GHz频带上传输发现辅助响应帧。

4.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为新节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的消息时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的探测请求。

5.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为网络节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助响应的消息时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助响应的探测响应。

6.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为新节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的消息时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的关联或重新关联请求。

7.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为网络节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助响应的消息时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助响应的关联或重新关联响应。

8.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：从作为新节点操作的无线通信电路的mmW MAC层管理实体(MLME)发起通过新节点的低于6GHz MLME到网络节点的信道上隧道(OCT)请求，然后通过这个隧道化的信道发送发现辅助请求。

9.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：从作为网络节点操作的无线通信电路的mmW MAC层管理实体(MLME)发起通过网络节点的低于6GHz MLME到新节点的信道上隧道(OCT)请求，然后通过这个隧道化的信道发送发现辅助响应。

10.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为新节点或者网络节点操作时，在低于6GHz频带上广播发现辅助能力、或多频带能力、或发现辅助能力和多频带能力的组合。

11.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令：当无线通信电路作为新节点或者网络节点操作时，通过将关于发现辅助能力、或多频带能力、或发现辅助能力和多频带能力的组合的信息结合到正被传输的信标或消息中，在低于6GHz频带上执行广播发现辅助能力、或多频带能力、或发现辅助能力和多频带能力的组合。

12.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中所述正被传输的信标或消息选自包括信标帧、探测响应、通告帧、信息响应、关联响应、重新关联响应、或者被广播或单播到新节点以通告网络和STA能力的任何帧的信标或消息的组。

13.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为新节点操作时，响应于接收到包含发现辅助能力、或多频带能力、或发现辅助能力和多频带能力的组合的信标，触发所述在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的消息。

14.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：无线通信电路作为网络节点操作，并且在所有方向上传输波束成形帧，或者接收波束成形帧，并且如果新节点在其mmW信号覆盖范围内的话与新节点进行波束成形。

15.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：无线通信电路作为新节点操作，并且在所有方向上传输波束成形帧，或者接收波束成形帧，并且如果网络节点在其mmW信号覆盖范围内的话与网络节点进行波束成形。

16.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为网络节点操作时，与无线网络中作为潜在邻居的其它网络节点进行协调，并且如果任何新节点在mmW覆盖范围内，那么通过mmW波束成形来辅助那个新节点。

17.一种在网络中进行无线通信的方法，包括：(a)通过在被配置用于定向传输和/或接收的第一通信频带上传输，在加入网络的无线节点之间进行无线通信；(b)利用第二无线通信频带上的通信，与尝试加入网络的新节点进行无线通信；(c)由尝试加入网络的新节点在所述第二无线通信频带上传输包含发现辅助请求以及用于帮助发现处理的相关联的信息字段的消息，以请求第一通信频带上的发现辅助；(d)由已经加入网络的网络节点接收所述发现辅助请求，并且通过在第二通信频带上向新节点传输发现辅助响应以及用于帮助发现处理的相关联的信息字段来进行响应；(e)根据从发现辅助请求和响应交换在所述相关联的信息字段中接收到的信息，切换到在所述第一通信频带上使用定向通信并生成定向传输，以响应于波束成形处理来发现邻近的无线通信站。

18.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中所述第一通信频带包括定向毫米波(mmW)频带。

19.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中所述第二通信频带被配置用于低于6GHz频带中的非定向通信。

20.如任何先前或随后的实施例所述的装置或方法，其中通过以下操作来交换所述发现辅助请求和所述发现辅助响应：(a)利用包含用于帮助发现处理的相关联的信息字段的特定发现辅助请求帧和发现辅助响应帧；或(b)与用于帮助发现处理的所述相关联的信息字段一起，将所述发现辅助请求和所述发现辅助响应合并在通过所述第二通信频带传送的其它信标或消息中；或(c)在触发另一个信标或消息的传送的其它信标或消息中传送所述发现辅助请求和所述发现辅助响应，所述另一个信标或消息包含用于帮助发现处理的所述相关联的信息字段；或(d)在第一通信频带MAC层管理实体之间建立的信道上隧道(OCT)上，与用于帮助发现处理的所述相关联的信息字段一起传送所述发现辅助请求和所述发现辅助响应；或(e)以上各项的组合。

如本文所用，除非上下文中另有明确规定，否则单数术语“一”、“一个”和“该”可包括复数指示。除非明确说明，否则以单数形式提及对象并不旨在表示“一个与仅一个”，而是“一个或多个”。

如本文所用，术语“组”指的是一或多个物体的集合。因此，例如一组物体可以包括单个物体或多个物体。

如本文所用，术语“基本上”与“约”被用来描述和解释小的变化。当与事件或情况一起使用时，术语可以指事件或情况精确发生的实例以及事件或情况紧密类似发生的实例。当与数值结合使用时，术语可以指小于或等于该数值的±10％的变化范围，诸如小于或等于±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，“基本上”对齐可以指小于或等于±10°的角度变化范围，诸如小于或等于±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°。

另外，数量、比率和其他数值有时可以以范围格式呈现于本文中。应当理解，这种范围格式是为了方便和简洁而使用的，并且应该被灵活地理解为包括明确指明为范围限制的数值，但是也包括包含在该范围内的所有单独数值或子范围，如同明确指明每个数值和子范围。例如，约1至约200的范围内的比例应理解为包括明确列举的约1和约200的限制，但也包括单独的比例，诸如约2、约3和约4，以及诸如约10至约50、约20至约100等的子范围。

然而，本文的描述包含许多细节，这些细节不应被解释为限制本公开的范围，而是仅仅提供一些当前较佳实施例的说明。因此，将意识到，本公开的范围完全地包括对于本领域技术人员变得显而易见的其他实施例。

本领域技术人员已知的所公开实施例的元素的所有结构和功能等同物通过引用明确地并入本文，并且旨在由本申请专利范围所涵盖。此外，无论元素、组件或方法步骤是否在权利要求中明确地陈述，本公开中的元素、组件或方法步骤都不旨在捐献给公众。本文中的权利要求元素不应被解释为“手段加功能”元素，除非使用短语“用于......的手段”明确地描述该元素。本文中的权利要求元素不应被解释为“步骤加功能”元素，除非使用短语“用于......的步骤”明确地描述该元素。

Claims

1.一种用于在网络中进行无线通信的装置，包括：

(a)无线通信电路，被配置为与具有多频带通信能力的至少一个其它无线通信站进行无线通信；

(b)其中所述多频带通信能力包括在定向毫米波(mmW)频带上和在低于6GHz频带上的通信；

(c)处理器，耦合到被配置为在无线网络上操作的站内的所述无线通信电路；

(d)非瞬态存储器，存储能够由处理器执行的指令；以及

(e)其中所述指令在由处理器执行时执行包括以下的步骤：

(i)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无线网络的新节点操作：

(A)在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的消息，该消息请求mmW频带上的发现辅助；

(B)从无线网络上的节点在低于6GHz频带上接收发现辅助响应；以及

(C)根据发现辅助请求和发现辅助响应交换中接收到的信息，切换到mmW频带并开始传输或接收，以在波束成形处理期间发现邻近的无线通信站；

(ii)通过执行包括以下的步骤，将所述无线通信电路作为已经连接到无线网络并被配置为帮助尝试加入无线网络的任何新节点的网络节点操作：

(A)通过在低于6GHz频带中传输包括mmW频带上的发现辅助被启用的指示的消息，来通告其发现辅助能力；

(B)在低于6GHz频带上传输包括发现辅助响应的消息，发现辅助响应是响应于从尝试加入无线网络的任何新节点接收到发现辅助请求而生成的；以及

(C)根据在发现辅助请求和发现辅助响应交换中接收到的信息，切换到mmW频带并传输或接收消息，以在波束成形处理中发现这个新节点，

其中在mmW频带上的发现辅助被启用的情况下，尝试加入无线网络的新节点发现的能够在低于6GHz频带和mmW频带上通信的网络节点协调新节点的周围区域中的其他网络节点中的每一个将开始传输其发现信标的顺序或时间，并触发新节点的周围区域中的其他网络节点以开始向新节点发送信标或波束成形帧并与新节点执行波束成形。

2.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为新节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含辅助响应的消息时，在低于6GHz频带上传输发现辅助请求帧。

3.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为网络节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含辅助响应的消息时，在低于6GHz频带上传输发现辅助响应帧。

4.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为新节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的消息时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的探测请求。

5.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为网络节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助响应的消息时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助响应的探测响应。

6.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为新节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的消息时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的关联或重新关联请求。

7.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为网络节点操作时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助响应的消息时，在低于6GHz频带上传输包含发现辅助响应的关联或重新关联响应。

8.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：从作为新节点操作的无线通信电路的mmW MAC层管理实体(MLME)发起通过新节点的低于6GHz MLME到网络节点的信道上隧道(OCT)请求，然后通过这个隧道化的信道发送发现辅助请求。

9.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：从作为网络节点操作的无线通信电路的mmW MAC层管理实体(MLME)发起通过网络节点的低于6GHz MLME到新节点的信道上隧道(OCT)请求，然后通过这个隧道化的信道发送发现辅助响应。

10.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为新节点或者网络节点操作时，在低于6GHz频带上广播发现辅助能力、或多频带能力、或发现辅助能力和多频带能力的组合。

11.如权利要求10所述的装置，其中由处理器执行的所述指令：当无线通信电路作为新节点或者网络节点操作时，通过将关于发现辅助能力、或多频带能力、或发现辅助能力和多频带能力的组合的信息结合到正被传输的信标或消息中，在低于6GHz频带上执行广播发现辅助能力、或多频带能力、或发现辅助能力和多频带能力的组合。

12.如权利要求11所述的装置，其中所述正被传输的信标或消息选自包括信标帧、探测响应、通告帧、信息响应、关联响应、重新关联响应、或者被广播或单播到新节点以通告网络和STA能力的任何帧的信标或消息的组。

13.如权利要求11所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为新节点操作时，响应于接收到包含发现辅助能力、或多频带能力、或发现辅助能力和多频带能力的组合的信标，触发所述在低于6GHz频带上传输包含发现辅助请求的消息。

14.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：无线通信电路作为网络节点操作，并且在所有方向上传输波束成形帧，或者接收波束成形帧，并且如果新节点在其mmW信号覆盖范围内，那么与新节点进行波束成形。

15.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：无线通信电路作为新节点操作，并且在所有方向上传输波束成形帧，或者接收波束成形帧，并且如果网络节点在其mmW信号覆盖范围内，那么与网络节点进行波束成形。

16.如权利要求1所述的装置，其中由处理器执行的所述指令还包括：当无线通信电路作为网络节点操作时，与无线网络中作为潜在邻居的其它网络节点进行协调，并且如果任何新节点在mmW覆盖范围内，那么通过mmW波束成形来辅助那个新节点。

17.一种在网络中进行无线通信的方法，包括：

(a)通过在被配置用于定向传输和/或接收的第一通信频带上传输，在加入网络的无线节点之间进行无线通信；

(b)利用第二无线通信频带上的通信，与尝试加入网络的新节点进行无线通信；

(c)由尝试加入网络的新节点在所述第二无线通信频带上传输包含发现辅助请求以及用于帮助发现处理的相关联的信息字段的消息，以请求第一通信频带上的发现辅助；

(d)由已经加入网络的网络节点接收所述发现辅助请求，并且通过在第二通信频带上向新节点传输发现辅助响应以及用于帮助发现处理的相关联的信息字段来进行响应；

(e)根据从发现辅助请求和响应交换在所述相关联的信息字段中接收到的信息，切换到在所述第一通信频带上使用定向通信并生成定向传输，以响应于波束成形处理来发现邻近的无线通信站，

其中在第一通信频带上的发现辅助被启用的情况下，尝试加入无线网络的新节点发现的能够在第一通信频带和第二通信频带上通信的网络节点协调新节点的周围区域中的其他网络节点中的每一个将开始传输其发现信标的顺序或时间，并触发新节点的周围区域中的其他网络节点以开始向新节点发送信标或波束成形帧并与新节点执行波束成形。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述第一通信频带包括定向毫米波(mmW)频带。

19.如权利要求17所述的方法，其中所述第二通信频带被配置用于低于6GHz频带中的非定向通信。

20.如权利要求17所述的方法，其中通过以下操作来交换所述发现辅助请求和所述发现辅助响应：(a)利用包含用于帮助发现处理的相关联的信息字段的特定发现辅助请求帧和发现辅助响应帧；或(b)与用于帮助发现处理的所述相关联的信息字段一起，将所述发现辅助请求和所述发现辅助响应合并在通过所述第二通信频带传送的其它信标或消息中；或(c)在触发另一个信标或消息的传送的其它信标或消息中传送所述发现辅助请求和所述发现辅助响应，所述另一个信标或消息包含用于帮助发现处理的所述相关联的信息字段；或(d)在第一通信频带MAC层管理实体之间建立的信道上隧道(OCT)上，与用于帮助发现处理的所述相关联的信息字段一起传送所述发现辅助请求和所述发现辅助响应；或(e)以上各项的组合。