CN113016223A

CN113016223A - 具有定向传输知识的分布式调度协议

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Publication number: CN113016223A
Application number: CN201980064976.6A
Authority: CN
Inventors: M·阿布欧埃尔首德
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2039-08-27
Also published as: CN113016223B; JP7244807B2; KR102488478B1; JP2022502983A; KR20210055063A; EP3845020A1; US20200120689A1; WO2020074973A1; US10813109B2

Abstract

无线通信装置/系统/方法利用在通信(例如，mmW)频带上的定向数据传输和分布式调度协议来改善与也使用分布式调度协议的其它站和BSS的频谱共享和干扰减轻。在正在发送的信标或消息(诸如EDMG信标)中传输包含扇区方向和信道使用时间的定向传输信息。从其它站接收和处理定向传输信息，并基于经处理的定向传输信息分配信道并调度将来的传输。

Description

具有定向传输知识的分布式调度协议

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月11日提交的美国临时专利申请序列号62/744,197的优先权和权益，该申请通过引用整体并入本文。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

不适用

通过引用纳入计算机程序附录

不适用

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定向无线局域网(WLAN)通信，并且更具体地涉及分布式调度协议。

背景技术

无线局域网(WLAN),尤其是在毫米波(mm-Wave或mmW)体制下，始终在寻求达到更高的容量。网络运营商已经开始采用各种概念来实现致密化，诸如在毫米波(mmW)体制中包括mesh网络以及mesh和非mesh网络的混合变得越来越重要。当前的6GHz以下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频带中的附加频谱，该频谱通常被称为毫米波频带(mmW)。

毫米波无线联网系统的高效使用一般需要正确处理这些高频带的信道损伤和传播特性。高自由空间路径损耗、高穿透、反射和衍射损耗降低可用的分集并限制非视线(NLOS)通信。但是，mmV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来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)可能是一种用于实现站(STA)之间的可靠通信并克服视线信道限制的高效方法。

当新站(STA或节点)正在一个地点启动时，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发送加入将接受新STA的任何已经建立的网络的广播请求来执行。

连接到分布式网络(DN)的站需要发现邻近的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)以在监管域(IEEE、FCC、ETSI、MKK等)中操作。由于定向传输，这个任务在mmW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)了解波束赋形的最佳传输模式；(c)由于冲突和聋症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。设计邻域发现方法以克服上述一些或全部问题对于使毫米波D2D和DN技术的普及至关重要。

在当前的mmW通信系统中，使用TDD SP信道接入的STA不需要在使用信道之前先侦听该信道，这会给试图公平接入该信道的其它站造成问题。尝试接入信道的这些其它STA可能会被阻止，因为它们在使用信道之前需要感测介质，而TDD SP站则不需要这样做。此外，用于感测介质的本技术经受干扰的错误指示。

但是，信道调度当前提供了低效的定向和时间分配。

因而，需要用于在无线局域网(WLAN)网络中提供更高效的分配的增强的调度机构。本公开满足了该需求并且提供了比先前技术更多的益处。

发明内容

描述了一种用于定向WLAN通信的无线协议，其中来自邻近STA的定向传输信息被用于调度将来的传输。在当前系统中，关于定向和时间分配两者，信道调度都是低效的，因为分配这些可用资源没有适当地考虑定向信息。在本公开中，关于信道资源的信息被共享，并且可以被用于提高信道的效率，诸如当将来的传输处于不影响信道的先前调度的传输的方向上时重新使用该信道。这种分布式调度协议提高了具有特定扇区方向的任何信道上的扇区方向使用(空间)以及时间分配(时间)的效率。

站(STA)在正在发送的信标或消息内传输包含扇区方向和信道分配的定向传输信息。从每个STA接收这个定向传输信息，诸如例如该信息被包括在到具有其分配信息和这些分配的传输方向的邻近STA的广播DMG信标中。启用分布式调度协议的STA接收这些DMG信标，并解析DMG信标中的信息，以在不干扰当前被调度的传输的方向上调度其将来的传输。知晓了关于分配的定向信息，每个STA可以更高效地调度其将来的传输。

所公开的定向WLAN系统、装置和方法适用于广泛的网络应用，例如，可以应用于无线LAN(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)和室外无线通信的设备到设备(D2D)、对等体到对等体(P2P)、无线和mesh联网应用。例如，目标应用包括但不限于Wi-Fi、WiGig和其它无线网络、物联网(IoT)应用、数据的回传和前传、室内和室外分发网络、mesh网络、具有D2D通信的下一代蜂窝网络，以及如本领域普通技术人员将容易认识到的许多其它应用。

将在本说明书的以下部分中提出本文描述的技术的其它方面，其中详细描述是出于完全公开本技术的优选实施例的目的，而不是对其施加限制。

附图说明

通过参照以下仅出于说明性的目的的附图，将更充分地理解本文中描述的技术：

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是分布式网络(DN)的站(STA)图，其示出了DN和非DN站的组合。

图3是数据字段图，其描述了IEEE 802.11WLAN的DN标识元素。

图4是数据字段图，其描述了IEEE 802.11WLAN的DN配置元素。

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是数据字段图，其描述了IEEE 802.11ad的扇区扫描(SSW)帧元素。

图8是数据字段图，其描述了IEEE 802.11ad的SSW帧元素内的SSW字段。

图9A和图9B是数据字段图，描绘了如用于IEEE 802.11ad的当作为ISS的一部分被传输时(图9A中)和当不作为ISS的一部分被传输时(图9B中)所显示的SSW反馈字段。

图10是根据本公开的实施例使用的WLAN通信站硬件的框图。

图11是根据本公开的实施例使用的图10的站硬件的mmW波束图案图。

图12是根据本公开的实施例的用于发现频带通信全向天线或准全向天线(即，低于6GHz)的波束图案图。

图13是根据本公开的实施例的由AP或PCP进行的分布式调度以及与其它站进行调度的流程图。

图14是示出根据本公开的实施例的由邻近的站解析分配信息的示例的信令和定向波束图。

图15是示出根据本公开的实施例的仅在其关注方向上考虑分配的示例的信令和定向波束图。

图16是示出根据本公开的实施例的分配辨别的示例的信令和定向波束图。

图17至图19是根据本公开的实施例的扩展的EDMG调度元素的数据字段图。

图20是根据本公开的实施例的站从信标接收和解析调度的分配的流程图。

图21A至图21C是示出根据本公开的实施例的在网络上的站之间传送定向信息的信令和定向波束图。

图22是根据本公开的实施例的STA接收DMG信标并从中提取定向和分配信息的流程图。

图23A和图23B是根据本公开的实施例的首先调度未占用时段的第一协议的流程图。

图24A和图24B是根据本公开的实施例的第二协议的流程图，该第二协议首先在不影响当前调度的方向上重新使用信道。

具体实施方式

1.术语的定义

在本公开中使用了许多术语，其含义在下文中大体描述。

A-BFT：关联波束赋形训练时段；是在信标中宣布的用于对加入网络的新站(STA)进行关联和波束赋形(BF)训练的时段。

AP：接入点；包含一个站(STA)并通过无线介质(WM)为关联的STA提供对分发服务的访问的实体。

波束赋形(BF)：来自定向天线系统或阵列的定向传输，用于确定用于在预期接收器处改善接收信号功率或信噪比(SNR)的信息，并且基于此，站可以获得用于使时间和方向分配信息相关的信息。

BSS：基本服务集是已经与网络中的AP成功同步的站(STA)的集合。

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细化协议是一种BF协议，其使得能够进行接收器训练并且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。

BSS：基本服务集，是围绕BSS构建的IEEE 802.11WLAN体系架构的组件，该BSS实际上是连接到允许STA彼此通信的无线介质的STA的集合。

BTI：信标传输间隔是连续的信标传输之间的间隔。

CBAP：基于竞争的访问时段是定向多千兆位(DMG)BSS的数据传输间隔(DTI)内的时间段，其中利用了基于竞争的增强型分布式信道接入(EDCA)。

DMG：定向多千兆位是IEEE 802中描述的高吞吐量无线通信的一种形式。

EDMG：扩展的定向多千兆位是DMG的扩展形式。

DTI：数据传输间隔是允许完全的BF训练然后进行实际数据传输的时段，并且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，其中发射器和接收器表面上在彼此视线内但不是反射信号的通信结果的通信；相反的情况是其中站不在彼此的LOS中的非视线的NLOS。

MAC地址：介质访问控制(MAC)地址。

MBSS：Mesh基本服务集是一种基本服务集(BSS)，其形成分布式网络(DN)站(DNSTA)的自包含网络，可以用作分发系统(DS)。

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。

全向：利用非定向天线的传输模式。

PBSS：在802.1ad中定义的个人基本服务集(PBSS)，类似于独立的BSS(IBSS)，但是PBSS是IEEE 802.11自组织网络的一种，其中STA能够直接彼此通信而不依赖于如AP的特殊设备。

PCP：PBSS控制点；在自组织网络中，参与站之一可以扮演PBSS控制点的角色，它的作用类似于AP，通告网络并组织访问。

准全向：是利用具有可实现的最宽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(以dBm为单位)。

SLS：扇区级扫描阶段是BF训练阶段，其可以包括多达四个部分：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SSW ACK。

SNR：接收信噪比，以dB为单位。

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

频谱效率：在特定通信系统中可以在给定带宽上传输的信息速率，通常以位/秒或以赫兹表示。

SSID：服务集标识符是指派给WLAN网络的名称。

STA：站是逻辑实体，其是到无线介质(WM)的介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)接口的单个可寻址实例。

扫描：由短的波束赋形帧间空间(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，是其中在不同扇区(方向)中执行传输并收集关于接收信号、强度等信息的操作。

传输扇区扫描(TXSS)：是经由不同扇区的多个扇区扫描(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。

2.现有的定向无线网络技术

2.1.WLAN系统

在诸如802.11之类的WLAN系统中，定义了两种扫描模式；被动和主动扫描。下述为被动扫描的特征。(A)尝试加入网络的新站(STA)检查每个信道并且等待信标帧达最多最大信道时间(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应该在每个信道上等待足够的时间，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征。(a)根据以下内容，想加入局域网络的新STA在每个信道上发送探测请求帧。(a)(1)新STA移动到信道，等待到达帧或探测延迟计时器到期。(a)(2)如果在定时器到期后没有检测到帧，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)如果信道在使用中，那么STA使用一般的DCF获得对于媒体的接入，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，那么STA等待更多时间(例如，最大信道时间)并且接收探测回应。

(b)探测请求可使用唯一的服务集标识符(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冲突的来源，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快速方式(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进行响应。(h)当无线电测量活动为主动时，STA可能无法回答探测请求。(i)可能出现探测响应的冲突。STA可以通过允许传输最后信标的STA传输第一探测响应来协调探测响应的传输。其他STA可以跟随并使用退让(back-off)时间与一般分布式协调功能(DCF)信道接入以避免冲突。

图1描绘了在IEEE 802.11WLAN中主动扫描的使用，其示出发送探测的扫描站与接收并响应探测的两个响应站。该图也示出了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包之前完成退让时段之后等待的时间延迟。

2.2.IEEE 802.11s分布式网络(DN)WLAN

IEEE 802.11s(在下文中称为802.11s)是将无线mesh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mesh网络发现、建立对等连接以及通过mesh网络路由数据的新信令。

图2图示了mesh网络的一个示例，其中非mesh STA连接至mesh-STA/AP的混合(实线)以及mesh STA连接至包括mesh门户的其它mesh STA(虚线)。在mesh网络中的节点使用定义在的802.11标准中的相同的扫描技术来发现邻居。mesh网络的识别由包含在信标与探测响应帧中的mesh ID元素给出。在一个mesh网络中，所有的mesh STA使用相同的mesh简档。如果在mesh简档中的所有参数都匹配，那么mesh简档被认为是相同的。mesh简档被包含在信标与探测响应帧中，使得mesh简档可以通过扫描通过其邻居mesh STA获得。

当mesh STA通过扫描处理发现邻居mesh STA时，发现的mesh STA被认为是候选对等mesh STA。它可以成为mesh网络的成员，其中发现的mesh STA是该mesh网络的成员，并且建立与邻居mesh STA对等的mesh。当mesh STA使用与接收的信标相同的mesh简档或用于探测响应帧指示邻居mesh STA时，发现的邻居mesh STA可以被认为是候选对等mesh STA。

mesh STA尝试在mesh邻居表中保持发现的邻居的信息，mesh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mesh STA采用Mesh ID作为其最高优先级简档并保持活动。用于发现邻居meshSTA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。

图3描绘了用于通告(advertise)mesh网络的识别的mesh识别元件(mesh ID元件)。mesh ID由将想加入mesh网络的新STA在探测请求中进行传输，以及由现有mesh网络STA在信标和信号中进行传输。长度0的mesh ID字段指示在探测请求帧内使用的通配符mesh ID。通配符mesh ID是防止非mesh STA加入mesh网络的特定ID。应该认识到，mesh站是具有比非mesh站更多特征的STA，例如，mesh网络就好比除了一些其他模块外，还使得STA作为模块运行用以服务mesh功能。如果STA不具有此mesh模块，那么不应允许其连接到mesh网络。

图4描绘了包含在由mesh STA传输的信标帧与探测响应帧中的mesh配置元素，并且其被用于通告mesh服务。mesh配置元素的主要内容为：(a)路径选择协定标识符；(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。mesh配置元素的内容与mesh ID一起形成mesh简档。

802.11a标准定义了许多过程和mesh功能，包括：mesh发现、mesh对等管理、mesh安全、mesh信标化与同步、mesh协调功能、mesh功率管理、mesh信道切换、三地址、四地址以扩展的地址帧格式、mesh路径选择与转发、与外部网络交互工作、mesh内拥塞控制以及meshBSS中的紧急服务支持。

2.3.WLAN中的毫米波

毫米波带的WLAN通常需要使用定向天线进行传输、接收或两者，以解决高路径损耗并为通信提供足够的SNR。在传输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定义用于在毫米波带上进行定向传输和接收的扫描和波束赋形的过程。

2.4.IEEE 802.11ad扫描和BF训练

mmW WLAN现有技术系统的示例是802.11ad标准。

2.4.1.扫描

新STA在被动或主动扫描模式下操作，用以扫描寻找特定SSID、SSID列表或所有发现的SSID。对于被动扫描，STA扫描寻找含有SSID的DMG信标帧。对于主动扫描：DMG STA传输含有所需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信标帧或执行波束赋形训练。

2.4.2.BF训练

BF训练为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确定用于传输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(quasi-omni))接收的定向传输。(2)执行对于结合的传输和接收增加接收增益和最终调整的细化阶段。(3)随后在数据传输期间执行追踪以调整信道改变。

2.4.3.802.11ad SLS BF训练阶段

这个SLS BF训练阶段集中于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为信标)以找到提供最高信号质量的扇区。传输第一帧的站称为发起者；传输第二帧的站称为响应者。

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。响应者确定来自提供最佳链路质量(例如，SNR)的发起者的天线阵列扇区，否则将支持站之间的通信。

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扫描通过所有的传输天线方向图精细扇区，而STA 2在准全向方向图中接收。STA 2将从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器。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字段传达的主信息如下。方向字段被设定为0以指示帧由波束赋形发起者传输，以及设定为1以指示帧由波束赋形响应者传输。CDOWN字段是递减计数器，其指示到TXSS结束剩余的DMG信标帧传输的数量。扇区ID字段被设定以指示通过其传输含有SSW字段的帧的扇区的编号。DMG天线ID字段指示发送器当前用于此传输的DMG天线。RXSS长度字段仅在CBAP中传输时有效，否则保留。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，而当不是作为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天线的子字段的数量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。需要轮询字段通过非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。

3.站(STA)硬件配置

图10图示了STA硬件配置的示例实施例10，其示出了进入硬件块13中的I/O路径12，硬件块13具有耦合到总线14的计算机处理器(CPU)16和存储器(RAM)18，该总线14耦合到给出STA外部I/O的I/O路径12，诸如耦合到传感器、致动器等。来自存储器18的指令在处理器16上执行以执行实现通信协议的程序，该通信协议被执行以允许STA执行“新STA”或已经在网络中的STA之一的功能。应该认识到，取决于其在当前通信上下文中所起的作用，编程被配置为以不同模式(源、中间、目的地)操作。该主机机器被示出为配置有mmW调制解调器20，该mmW调制解调器20耦合到射频(RF)电路系统22a、22b、22c以耦合到多个天线24a-24n、26a-26n、28a-28n以与邻近的STA传输和接收帧。另外，还可以看到主机机器具有6GHz以下的调制解调器30，该调制解调器耦合到射频(RF)电路系统32，射频(RF)电路系统32耦合到(一个或多个)天线34。

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。作为示例而非限制，预期的定向通信频带用mmW频带调制解调器及其相关联的RF电路系统实现，用于在mmW频带中传输和接收数据。在本文中通常称为发现频带的另一个频带包括6GHz以下的调制解调器及其相关联的RF电路系统，用于在6GHz以下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意数量的RF电路的调制解调器20。一般而言，使用大量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赋形以用于传输和接收。以这种方式，STA可以使用多个波束方向图集来传输信号，每个波束方向图方向都被认为是天线扇区。

图11图示了mmW天线方向的示例实施例50，其可以被STA利用以生成多个(例如，36个)mmW天线扇区方向图。在这个示例中，STA实现三个RF电路52a、52b、52c和连接的天线，并且每个RF电路系统和连接的天线生成波束赋形图案54a、54b、54c。天线方向图54a被示出为具有十二个波束赋形图案56a、56b、56c、56d、56e、56f、56g、56h、56i、56j、56k和56n(“n”表示可以支持任何数量的图案)。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，但是这不应被解释为实施限制。应当认识到的是，任何任意波束方向图都可以映射到天线扇区。通常，波束方向图被形成为产生尖锐的波束，但是波束方向图有可能被生成为从多个角度传输或接收信号。

通过mmW RF电路系统的选择和由mmW阵列天线控制器命令的波束赋形来确定天线扇区。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mmW 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赋形以用于传输和接收。以这种方式，STA可以使用多个波束方向图的集合传输信号，每个波束方向图方向被认为是一个天线扇区。

图12图示了假设使用附接到其RF电路系统72的准全向天线74的6GHz以下调制解调器的天线方向图的示例实施例70，但是可以利用其它电路系统和/或天线而没有限制。应当认识到的是，本公开可以支持使用准全向和/或全向通信的站，其中在说明书中对这些类型之一的引用一般也暗示了另一种。

4.分布式调度协议

以下协议描述在根据本公开被配置为执行分布式调度的WLAN中操作的站。在至少一个实施例中，EDMG PCP或AP使用分布式调度协议来改善与也利用所公开的分布式调度协议的其它BSS的频谱共享和干扰减轻。EDMG PCP或AP通过在传输的“EDMG扩展时间表”元素中将“分布式调度启用”子字段设置为活动(例如，1)来启用分布式调度协议并通告该协议。操作分布式调度的EDMG PCP或AP通过侦听其它STA DMG信标达最大允许信标间隔持续时间开始。如果这些其它STA也使用分布式调度协议，那么EDMG PCP或AP确定这些其它STA信标帧传输的时间、信道和周期性。

分布式启用的EDMG PCP或AP在不同信道上侦听来自邻居的DMG信标，通过解析“扩展时间表”元素和“EDMG扩展时间表”元素，可以从其确定其即将到来的传输调度。一旦EDMGPCP或AP确定多少邻居占用了每个信道，就将其自身限制为仅访问信标间隔的等于信标间隔除以检测到的占用信道的邻居数量的时段。这种使用包括BTI和调度的SP，但不包括CBAP，因为这不能保证对信道的访问。EDMG PCP或AP首先在未占用时间段内随机调度其SP。如果没有剩余更多的未占用时间段并且EDMG PCP或AP尚未使用其信道份额，那么它可以在没有邻居SP的时间段内随机调度。如果没有剩余更多的未占用时间段并且EDMG PCP或AP尚未利用其信道份额，那么当没有启用分布式调度的PCP或AP的SP时，它可以在该时间段内随机调度。

图13图示了AP或PCP部署分布式调度协议并利用其具有的关于其它PCP或AP启用和不启用分布式调度协议的知识来调度其它STA的示例实施例90。该处理在92处开始，并且在未占用(可用)时间段内随机地执行调度94。进行检查96以确定站是否已经利用了其信道份额。如果站已经使用了其信道时间的分配，那么到达方框104，并且不再允许调度，并且处理结束106。

否则，如果方框96确定站尚未使用其信道份额，那么在方框98处，在其中没有邻近服务时段(SP)的时段内随机地执行调度。在方框100处进行另一个检查，以再次确定该站是否已经使用了其信道份额。如果已经使用，那么执行再次移至方框104并在方框106处结束。否则，如果站尚未使用其分配，那么在方框102处，在停止任何进一步的调度104并结束处理106之前，在没有分布式调度SP的情况下跨可用时段随机地执行调度。

5.方向性和分布式调度协议

先前描述的分布式调度协议没有考虑信道接入的方向性。当将信道分配给其它STA时，传输或接收可能在除需要信道接入的方向以外的方向上进行。有了信道使用的空间方向的正确知识，就可以在多个空间方向上重新使用该信道。因此，根据本公开，EDMG PCP或AP收集关于其邻居、其即将到来的传输调度以及传输方向的信息。可以以多种方式来使用每个邻居信道接入的方向性的信息，诸如以在不干扰或干扰即将到来的调度的传输的方向上调度其它传输。

图14图示了由邻近的站STA A 112、STA B 114、STA C 116、STA 1 118、STA 2120、STA 3 122、STA 4 124、STA 5 126、STA 6 128和STA 7 130解析分配信息的示例110。在这个示例中，STA C 116正在扫描并侦听来自该区域中其它STA(STA A和STA B)的DMG信标。可以看出，STA A 112具有扇区133，并且正在扇区134、136、138和140上与附近的站通信。STA B 114具有扇区142，并且正在扇区144、146和148上通信。

根据预定义的分布式调度协议的STA C解析从STA A和STA B接收到的信标中的分配信息，这被示为分配图115，并且找出信道中的所有被占用的资源117。根据图13中描述的流程图，如上所述，STA C在未占用的资源中分配传输。

在图14中，可以看到站STA 1至STA 7中的每一个的信道图119、121、123、125、127、129和131。从图中注意到，由于其方向，存在不影响STA C的传输，并且STA C仍将这些分配115标记为被阻塞资源117。本公开内容允许STA C区分接收到的每个信标中的哪些分配对其传输构成了相关威胁以及哪些没有。

图15图示了其中协议被配置为仅考虑在其特定关注方向上的分配的示例实施例150。所描绘的站和分配与图14中所示的相同。朝着圆圈152中的STA的STA A 112和STA B114传输表示可以影响STA C传输的唯一分配。因此，根据本公开，STA C在考虑分配给其它STA的时间时仅将这些分配115'视为被占用时间117'。

图16图示了其中执行进一步分配辨别的示例实施例170。站及其一般通信扇区与前面的图14和图15中所示的相同。在图16中看出，虽然只有STA 1和STA 2分配是在STA C的方向上(如图15中所指示的)，但是这些分配并没有同等地影响STA C的所有方向。实际上，如图16中所示，STA 2 172的分配可以只影响STA C中标有交叉阴影线扇区的一些方向，而不影响所有其它方向。对于STA 1分配174也是如此，其只能由STA仅指向STA 2的方向听到。站的其余扇区方向(未标有交叉阴影线)未受到影响，因为它们不会接收到分配115'的干扰或对分配115'造成干扰。

5.1.确定STA的方向上即将到来的Tx

部署所公开的分布式调度协议的STA侦听其它STA DMG信标达最大允许信标间隔持续时间。接收到的信标在“扩展时间表”元素和“EDMG扩展调度元素”中包含这些站的即将到来的传输调度。应当认识到的是，EDMG扩展调度元素比扩展时间表元素具有更多的调度能力和信息。例如，EDMG扩展调度元素允许分配可变带宽和信道聚合。EDMG扩展调度元素可以作为扩展时间表元素的补充被发送，或者被单独发送。并非“扩展时间表”元素或EDMG扩展时间表元素中的所有分配都会影响STA接收信标。如果在朝着STA的方向上调度分配，那么应当考虑这个分配。如果在不朝着接收信标的STA的方向上调度分配，那么不应当考虑这个分配。在至少一个实施例中，调度信息包含关于其来自的扇区方向的信息，以便接收STA可以确定这个分配是否将影响其调度。每个分配包含其被调度要从其传输的扇区的波束ID和天线ID。STA可以使用这个信息来确定分配是否正在影响它。

5.1.1.EDMG扩展调度元素和定向信息

图17至图19图示了“EDMG扩展调度”元素的示例实施例190、200、210。EDMG扩展调度元素定义了EDMG BSS的信道调度，包括指示在哪个信道上调度分配。在图17中描绘了具有以下字段的EDMG扩展时间表元素格式。元素ID、长度和元素ID扩展指示元素的类型和元素的长度。“EDMG分配控制”字段包含EDMG分配处理的控制位。“分配数量”字段指示元素中的分配数量。下面描述了多个信道分配字段，“信道分配1”至“信道分配N”。

在图18中，看到每个“信道分配”字段中的子字段。如果“调度类型”为1，那么它指示信道分配字段包含完整的分配信息，否则它仅包含补充信息。信道聚合和BW子字段定义分配正在使用的带宽(BW)。如果“非对称波束赋形”子字段为1，那么“非对称波束赋形”子字段、“NSTS”子字段和“Nmax STS”子字段用于配置非对称波束赋形训练分配。接收和传输方向子字段描述如下。

在图19中，看到接收/传输子字段中的位。“接收方向”和“传输方向”子字段指示PCP或AP在分配期间使用的接收天线和发射天线配置。“IsDirectional”子字段被设置为1，以指示在分配期间PCP或AP使用定向非准全向天线方向图在其接收时用于接收帧或在其传输时用于传输帧，并且否则被设置为0。如果“IsDirectional”子字段为0，那么保留“扇区ID”子字段。否则，“扇区ID”子字段指示在该分配期间AP或PCP在其接收时用于接收帧或在其传输时用于传输帧的扇区。如果“IsDirectional”子字段为0，那么保留“DMG天线ID”子字段。否则，“DMG天线ID”子字段指示在该分配期间AP或PCP用于在其接收时用于接收帧或在其传输时用于传输帧的DMG天线。如果“非对称波束赋形训练”子字段为1，那么保留“接收方向”和“传输方向”子字段。

5.1.2.信标调度信息影响将来的传输

当将调度元素添加到所传输的信标时，从STA传输的每个DMG信标都包含调度信息。调度元素，EDMG扩展时间表元素，包含有关每个分配的发射天线方向性的信息，这使得可以进行分布式调度。

图20图示了STA接收DMG信标并解析其调度的分配以确定分配信息的示例实施例230。如果在调度元素中存在至少一个分配，其中分配的发射天线和波束ID与接收到的信标的发射天线和波束ID匹配，那么STA将在调度将来的传输时考虑这些分配。如果分配的发射天线和波束ID与接收到的信标的发射天线和波束ID不匹配，那么该分配不影响STA，因为它在STA无法接收的方向上进行传输。STA将这个分配时间在将来的传输调度中标记为被阻塞。

该处理在232处开始，检查234接收到的DMG信标。当接收到DMG信标时，方框236从调度元素读取分配信息，然后检查238确定DMG信标Tx波束和天线ID是否与分配Tx波束及其天线匹配。如果不存在匹配，那么在方框242处，DMG信标分配不影响STA，因此不执行干扰分配并且处理结束244。否则，如果在方框238处发现匹配，那么到达方框240，方框240阻止分配时间用于将来调度并且该处理结束244。

5.2.了解邻居即将到来的传输的方向性

图21A至图21C图示了示例实施例250、270、280，其图示了在网络上的站之间传送方向性信息。示出了具有STA A 252、STA B 254和STA C 256的网络。在这个示例中，在STAB和STA C之间存在活动的Tx/Rx 258。

在图21A中，STA B 254正在传输260包含分配和训练字段的信标，该信标由STA A252使用准全向天线接收262。从启用分布式调度协议的STA传输的每个DMG信标可以包含与所传输的DMG信标相关联的训练字段。DMG信标至少在分配的方向上被传输，并且可以在所有方向上被广播。DMG信标包含分配信息和每个分配的Tx方向性。接收STA可以确定接收到的信标是否是从与将来分配被传输的方向相同的方向上被传输的。

如果DMG信标Tx波束和天线ID与扩展时间表元素或EDMG扩展时间表元素中的分配之一匹配，那么接收DMG信标的STA使用与DMG信标相关联的训练字段来训练272其接收天线，如图21B中所看到的。

在图21C中，如果接收到的功率高于阈值，那么STA标记282可以接收DMG的方向。所标记的方向可以受到这个其它STA的影响，并且DMG信标中的分配根据这些方向被标记。

图22图示了STA接收DMG信标并从中提取定向和分配信息的示例实施例290。在处理了流程图之后，STA确定受来自接收到的DMG信标的调度的分配影响的方向(如果有的话)。如果分配不在接收到的信标的方向上，那么STA不会将任何方向标记为忙。

特别地，处理在292处开始，并且在接收到DMG信标294后到达方框296，该方框读取调度元素的分配信息。执行检查298DMG信标Tx波束和天线ID是否与分配Tx波束和天线匹配。如果不存在匹配，那么在方框300处，DMG信标分配不影响STA，因此不必进行干扰分配，并且处理结束308。否则，如果方框298指示匹配，那么在方框302处Rx波束训练开始，然后在方框304处识别接收到的DMG信标超过阈值的方向，并且在308结束处理之前将这些方向标记306为在时间表元素中指定的分配的时间内忙。

6.具有定向信息的分布式调度协议

在本节中，提供了分布式调度协议的两个示例。这些被认为是示例，并且应当认识到的是，在不脱离本公开的情况下，可以改变调度SP的规则的次序，诸如取决于调度器的应用。所呈现的两个示例在用户首先获得最佳资源的一种情况下向用户分配资源(如在协议1中)，以及在使用未占用的资源之前首先在时间和空间上重新使用信道(如在协议2中)。应当认识到的是，可以在改变应用它们的次序的同时使用相同的通用规则来实现其它示例实施例。

6.1.协议1：首先调度未占用的时段

当任何其它STA在时间和空间上未使用信道时，该信道被认为是未使用信道(未占用的时间段)。在这个示例中，STA首先调度未使用信道和未占用时间段中的最佳资源，并且如果需要更多调度，那么在时间分配和扇区方向不与其它调度的传输重叠的情况下重新使用该信道。这种方法可以被认为是“自私”方法，因为STA首先为其自己调度最佳资源。

图23A和图23B图示了分布式调度的这个第一协议示例的示例实施例310。处理在图23A中开始312，并且STA首先随机地调度314时间和空间中的未占用时段。示出了执行调度然后检查STA是否仍然使用了其信道份额的流程。如果它已经使用了其信道份额，那么到达图23B中的方框332，并且不再允许调度并且处理结束334。

当STA尚未使用其信道的所有份额时，到达图23A中的方框318，因此，现在它在没有邻居SP的时段内随机调度。在它们都被调度之后，执行检查320以确定STA是否已经使用了其信道份额。如果它已经使用了其份额，那么如前所述执行移至图23B中的方框332。否则，到达方框322，并且在没有分布式调度SP的情况下在一段时间内随机地执行调度，然后进行图23B中的另一个检查324，如果STA已经使用了其信道份额，其中执行将移至方框332。否则，到达方框326，其在不影响将来传输的方向上在调度的SP上随机调度。如果STA已经在使用其全部份额，那么检查328将执行移至方框332。否则，在方框330处，STA在没有分布式调度SP的时间段内随机调度，并且到达方框332，其结束334处理。

6.2.协议2：首先调度被占用时段的未使用方向

只要有机会在不影响当前调度的传输的方向上重新使用信道，就首先调度该信道。在一些情况下，与在没有其他人接入时就使用信道相比，这种信道重新使用范例的优点在于确保其它STA可以在没有人使用该信道的情况下及时使用该信道并确保该信道对所有人都是空闲的。这个协议的目标是确保在可能的时候将空闲时间段留给其它STA以调度其传输。

图24A和图24B图示了分布式调度的这个第二协议示例的示例实施例350。处理在图24A中开始352，并且STA首先在不启用分布式调度的STA所占据的时间段上并且在不影响其传输的方向上随机调度354。在它们都被调度之后，在方框356处进行检查，并且如果STA已经使用了其信道份额则执行移至图24B中的方框372。否则，到达方框358，在那里STA在由启用分布式调度的STA占用的时间段上并且在不影响其传输的方向上随机调度。在它们都被调度之后，在方框360处进行检查，并且如果STA已经使用了其信道份额则执行移至图24B中的方框372。否则，到达方框362，并且STA在没有邻居SP的时段内随机调度。在它们都被调度之后，在图24B的方框364处进行检查，并且如果STA已经使用了其信道份额则执行移至方框372。否则，STA在时间和空间上未占用的时段内随机调度366。在它们都被调度之后，在方框368处进行检查，并且如果STA已经使用了其信道份额则执行移至方框372。否则，到达方框370，并且STA在不启用分布式调度SP的STA占用的时间段内随机调度。在完成这个调度之后372，处理结束374。

7.公开元素的摘要

以下摘要公开了本公开的某些重要元素，但是该摘要不应被解释为仅描述本公开的重要元素。

根据所公开的协议、方法和/或装置，运行分布式调度协议的STA意识到运行分布式调度协议的其它STA的传输的方向性，并在不受其它STA已经调度的传输影响的时间(例如，信道百分比)和方向(例如，定向天线的扇区)上调度其传输。

分布式调度协议被配置为允许首先分发未占用的信道资源(时间和空间)，然后考虑在不影响将来调度的传输的时间和方向上重新使用被占用的时间段。

分布式调度协议被配置为在使用时间和空间上的未占用的资源之前在不影响将来调度的传输的方向上重新使用被占用的时间段。

操作所公开的分布式调度协议的STA至少在调度的传输和接收的方向上发送具有调度信息的DMG信标，该调度信息包括附于信标的TX方向性信息(每个分配的波束ID和天线ID)以及训练字段。

操作分布式调度协议的STA侦听来自运行或未运行分布式调度协议的其它STA的DMG信标。

操作分布式调度协议的STA解析包含在从以分布式调度协议进行操作的另一个STA接收到的信标中的分配信息，并提取以下信息。(1)如果分配是在与接收到的DMG信标相同的方向上调度的，那么当STA在调度将来的分配时应当避免这个分配时间，以避免干扰这个传输。接收DMG信标的STA将分配的TX方向性信息与DMG信标TX波束和天线ID信息进行比较，以确定分配是否在接收到的信标的方向上。(2)如果分配是在接收到的DMG信标的方向上，那么接收DMG信标的STA通过执行Rx波束训练并找到接收功率在某个阈值以上或被认为干扰了这些方向的方向来确定受该分配影响的方向。在接收到DMG信标的STA在与发送DMG信标的STA调度了分配的相同时间调度将来的传输的分配时间应当避免这些方向。

8.实施例的一般范围

所提出的技术中描述的增强可以容易地在各种无线通信站的协议(例如，在站的处理器上执行的编程)内实现。还应认识到，无线通信站优选地被实现为包括一个或多个计算机处理器设备(例如，CPU、微处理器、微控制器、启用计算机的ASIC等)以及相关联的存储指令的存储器(例如，RAM、DRAM、NVRAM、FLASH、计算机可读介质等)，由此在处理器上执行存储在存储器中的编程(指令)以执行本文描述的各种处理方法的步骤。

为了说明的简单起见，并未在每一个图中描绘计算机和存储器设备，因为本领域的普通技术人员认识到使用计算机设备来执行与控制无线通信站相关的步骤。就存储器和计算机可读介质而言，所呈现的技术是非限制性的，只要它们是非暂态的且因此不构成暂态电子信号即可。

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/或包括体现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规定的(一个或多个)功能的手段。

因此，本文描述的流程图的方框和过程、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部件中)。还将理解，本文描述的流程图说明的每个方框以及任何过程、算法、步骤、操作、公式或计算描述及其组合，可以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部件的制品，该指令部件实现在流程图的方框中指定的功能。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方框、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”或“可执行的程序”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。指令可以体现为软件、固件或软件和固件的组合。指令可以本地存储在非暂时性介质的设备中，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实施例：

任何先前或以下实施例的装置或方法，

1、一种用于网络中的无线通信的装置，该装置包括：(a)无线通信电路，被配置为站，所述站用于使用定向通信与至少一个其它站进行无线通信；(b)耦合到站内的所述无线通信电路的处理器，被配置为在无线网络上操作；(c)非暂态存储器，存储可由处理器执行的指令；以及(d)其中所述指令在由处理器执行时，执行包括以下的步骤：(d)(i)在选自多个天线方向扇区的定向天线扇区上与另一个站执行定向通信；以及(d)(ii)执行分布式调度协议，包括：(d)(ii)(A)在正在发送的信标或消息中传输包含扇区方向和信道使用时间的定向传输信息；(d)(ii)(B)从其它站接收并处理定向传输信息；以及(d)(ii)(C)基于包含来自相邻站的扇区方向和信道使用时间的经处理的定向传输信息来分配信道并调度将来的传输。

2、一种在网络中执行无线通信的方法，包括：(a)由被配置为无线网络上的站的无线通信电路执行定向通信，该无线通信电路被配置为在选自多个天线方向扇区的定向天线扇区上使用定向通信与至少一个其它站进行无线通信；(b)执行分布式调度协议，包括(b)(i)在正在发送的信标或消息中传输包含扇区方向和信道使用时间的定向传输信息；(b)(ii)从其它站接收并处理定向传输信息；(b)(iii)基于包含来自相邻站的扇区方向和信道使用时间的经处理的定向传输信息来分配信道并调度将来的传输。

3、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述定向传输信息包括扇区方向和信道使用时间。

4、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述指令在由处理器执行时如下执行定向传输信息的所述传输：将所述定向传输信息附加在其它传输的帧或被生成以包含所述定向传输信息的帧内。

5、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中其它传输的帧包括扩展定向多千兆位(EDMG)信标的帧，该信标结合了包括传输方向信息的调度信息，该传输方向信息包括扇区方向和天线的标识。

6、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述扩展定向多千兆位(EDMG)信标还包括附于至少在调度的传输和接收的扇区方向上的EDMG信标的训练字段。

7、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述站包括扩展定向多千兆字节个人基本服务集控制点(PCP)或通过在所传输的扩展定向多千兆位(EDMG)扩展时间表元素中设置分布式调度启用字段来启用分布式调度协议并对其进行通告的接入点(AP)。

8、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述指令在由处理器执行时如下进一步执行所述分布式调度协议：响应于已从其它站接收到定向传输信息而按不受其它站已经调度的传输影响的扇区方向和信道使用时间来调度传输。

9、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述指令在由处理器执行时如下执行所述分布式调度协议：首先分发未占用的扇区方向和信道使用时间，然后分发当被占用的扇区方向和时间不影响将来的调度的传输时能够被重新使用的扇区方向和信道使用时间。

10、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述指令在由处理器执行时如下执行所述分布式调度协议：首先分发当被占用的扇区方向和信道使用时间不影响将来的调度的传输时能够被重新使用的扇区方向和信道使用时间，然后分发未占用的扇区方向和信道使用时间。

11、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述指令在由处理器执行时如下执行对来自其它站的定向传输信息的所述处理：将站的发送器方向和使用信息与在扩展定向多千兆位(EDMG)信标中从其它站接收到的扇区方向和信道使用时间分配信息进行比较，并确定分配是否在接收到的EDMG信标的扇区方向上。

12、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述指令在由所述处理器执行时如下执行对来自其它站的定向传输信息的所述接收和处理：当站正在调度将来的分配时，如果这些分配将与接收到的扩展定向多千兆位(EDMG)信标在同一方向上，则避免使用扇区方向和信道使用时间。

13、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述指令在由处理器执行时如下执行对来自其它站的定向传输信息的所述处理：确定受定向传输信息中所包含的分配影响的扇区方向和信道使用时间，并执行寻找接收功率高于干扰值阈值的扇区方向的接收器波束训练，并避免分配扇区方向和信道使用时间的这些组合。

14、如前述实施例中的任一项所述的装置或方法，其中所述装置适用于选自由以下网络类型和应用组成的组的网络应用：设备到设备(D2D)、对等(P2P)、无线和mesh联网应用、无线个人区域网(WPAN)、室外无线通信、Wi-Fi、WiGig、物联网(IoT)应用、数据的回传、数据的前传、室内和室外配电网、mesh网络、下一代蜂窝网络以及具有D2D通信的下一代蜂窝网络。

如本文所使用的，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“一个且仅一个”，而是“一个或多个”。

如本文所使用的，术语“组”指的是一或多个物件的集合。因此，例如一组物件可以包括单个物件或多个物件。

如本文所使用的，术语“实质上”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准确发生的实例以及事件或情况发生到类似的实例。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，“实质上”可以指小于或等于该数值的±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，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，如同明确指明的每个数值和子范围。例如，约1至约200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，应当理解到本公开的范围完全地包括对于那些本领域技术人员变得显而易见的实施例。

那些本领域技术人员已知的所公开实施例的元件的所有结构和功能等同物通过引用明确地并入本文，并且旨在由本权利要求书所涵盖。此外，无论元件、组件或方法步骤是否在申请专利范围中明确地陈述，本公开中的元件、组件或方法步骤都不旨在对公众专用。本文中的权利要求元素不应被解释为“装置加功能”元素，除非使用短语“用于......的装置”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

1.一种用于网络中的无线通信的装置，包括：

(a)被配置为站的无线通信电路，所述站用于使用定向通信与至少一个其它站进行无线通信；

(b)耦合到站内的所述无线通信电路的处理器，被配置为在无线网络上操作；

(c)非暂态存储器，存储可由处理器执行的指令；以及

(d)其中所述指令在由处理器执行时，执行包括以下的步骤：

(i)在选自多个天线方向扇区的定向天线扇区上与另一个站执行定向通信；以及

(ii)执行分布式调度协议，包括：(A)在正在发送的信标或消息中传输包含扇区方向和信道使用时间的定向传输信息；(B)从其它站接收并处理定向传输信息；以及(C)基于包含来自相邻站的扇区方向和信道使用时间的经处理的定向传输信息来分配信道并调度将来的传输。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述定向传输信息包括扇区方向和信道使用时间。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时通过如下操作执行定向传输信息的所述传输：将所述定向传输信息附加在其它传输的帧或被生成以包含所述定向传输信息的帧内。

4.如权利要求3所述的装置，其中其它传输的帧包括扩展定向多千兆位(EDMG)信标的帧，该信标结合了包括传输方向信息的调度信息，该传输方向信息包括扇区方向和天线的标识。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述扩展定向多千兆位(EDMG)信标还包括附于至少在调度的传输和接收的扇区方向上的EDMG信标的训练字段。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述站包括通过在所传输的扩展定向多千兆位(EDMG)扩展时间表元素中设置分布式调度启用字段来启用分布式调度协议并对其进行通告的扩展定向多千兆位个人基本服务集控制点(PCP)或接入点(AP)。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时通过如下操作进一步执行所述分布式调度协议：响应于已从其它站接收到定向传输信息而按不受其它站已经调度的传输影响的扇区方向和信道使用时间来调度传输。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时通过如下操作执行所述分布式调度协议：首先分发未占用的扇区方向和信道使用时间，然后分发当被占用的扇区方向和时间不影响将来的调度的传输时能够被重新使用的扇区方向和信道使用时间。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时通过如下操作执行所述分布式调度协议：首先分发当被占用的扇区方向和信道使用时间不影响将来的调度的传输时能够被重新使用的扇区方向和信道使用时间，然后分发未占用的扇区方向和信道使用时间。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时通过如下操作执行对来自其它站的定向传输信息的所述处理：将站的发送器方向和使用信息与在扩展定向多千兆位(EDMG)信标中从其它站接收到的扇区方向和信道使用时间分配信息进行比较，并确定分配是否在接收到的EDMG信标的扇区方向上。

11.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由所述处理器执行时通过如下操作执行对来自其它站的定向传输信息的所述接收和处理：当站正在调度将来的分配时，如果这些分配将与接收到的扩展定向多千兆位(EDMG)信标在同一方向上，则避免使用扇区方向和信道使用时间。

12.如权利要求1所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时通过如下操作执行对来自其它站的定向传输信息的所述处理：确定受定向传输信息中所包含的分配影响的扇区方向和信道使用时间，并执行寻找接收功率高于干扰值阈值的扇区方向的接收器波束训练，并避免分配扇区方向和信道使用时间的这些组合。

13.如权利要求1所述的装置，其中所述装置适用于选自由以下网络类型和应用组成的组的网络应用：设备到设备(D2D)、对等(P2P)、无线和mesh联网应用、无线个人区域网(WPAN)、室外无线通信、Wi-Fi、WiGig、物联网(IoT)应用、数据的回传、数据的前传、室内和室外配电网、mesh网络、下一代蜂窝网络以及具有D2D通信的下一代蜂窝网络。

14.一种用于网络中的无线通信的装置，包括：

(a)被配置为站的无线通信电路，所述站使用定向通信与至少一个其它站进行无线通信；

(c)非暂态存储器，存储可由处理器执行的指令；以及

(d)其中所述指令在由处理器执行时，执行包括以下的步骤：

(i)在选自多个天线方向扇区的定向天线扇区上与另一个站执行定向通信；

(ii)其中所述定向传输信息包括扇区方向和信道使用时间；

(iii)执行分布式调度协议，包括(A)在正在发送的信标或消息中传输包含扇区方向和信道使用时间的定向传输信息；(B)从其它站接收并处理定向传输信息；以及(C)基于包含来自相邻站的扇区方向和信道使用时间的经处理的定向传输信息来分配信道并调度将来的传输；

(iv)其中通过如下操作执行来自其它站的定向传输信息的所述接收和处理：将站的发送器方向和使用信息与在扩展定向多千兆位(EDMG)信标内从其它站接收到的扇区方向和信道使用时间分配信息进行比较，并确定分配是否在接收到的EDMG信标的扇区方向上；

(v)其中通过如下操作执行来自其它站的定向传输信息的所述接收和处理：当站在调度将来的分配时，如果这些分配将与接收到的扩展定向多千兆位(EDMG)信标在同一方向上，则避免使用扇区方向和信道使用时间；以及

(vi)其中通过如下操作执行来自其它站的定向传输信息的所述接收和处理：确定受定向传输信息中所包含的分配影响的扇区方向和信道使用时间，并执行寻找接收功率高于干扰值阈值的扇区方向的接收器波束训练，并避免分配扇区方向和信道使用时间的这些组合。

15.如权利要求14所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时通过如下操作执行定向传输信息的所述传输：将所述定向传输信息附加在其它传输的帧或被生成以包含所述定向传输信息的帧内。

16.如权利要求15所述的装置，其中其它传输的帧包括扩展定向多千兆位(EDMG)信标的帧，该信标结合了包括传输方向信息的调度信息，该传输方向信息包括扇区方向和天线的标识。

17.如权利要求16所述的装置，其中所述扩展定向多千兆位(EDMG)信标还包括附于至少在调度的传输和接收的扇区方向上的EDMG信标的训练字段。

18.如权利要求14所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时通过如下操作进一步执行所述分布式调度协议：响应于已从其它站接收到定向传输信息，按不受其它站已经调度的传输影响的扇区方向和信道使用时间来调度传输。

19.如权利要求14所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时通过以下任一操作来执行所述分布式调度协议：

(a)首先分发未占用的扇区方向和信道使用时间，然后分发当被占用的扇区方向和时间不影响将来的调度的传输时能够被重新使用的扇区方向和信道使用时间；或者

(b)首先分发当被占用的扇区方向和信道使用时间不影响将来的调度的传输时能够被重新使用的扇区方向和信道使用时间，然后分发未占用的扇区方向和信道使用时间。

20.一种在网络中执行无线通信的方法，包括：

(a)由被配置为无线网络上的站的无线通信电路执行定向通信，所述站被配置为在选自多个天线方向扇区的定向天线扇区上使用定向通信与至少一个其它站进行无线通信；

(b)执行分布式调度协议，包括：(A)在正在发送的信标或消息内传输包含扇区方向和信道使用时间的定向传输信息；以及(B)从其它站接收并处理定向传输信息；(C)基于包含来自相邻站的扇区方向和信道使用时间的经处理的定向传输信息来分配信道并调度将来的传输。