CN113170386A

CN113170386A - 多bss发现辅助

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Publication number: CN113170386A
Application number: CN201980082236.5A
Authority: CN
Inventors: M·阿布欧埃尔首德; 迫田和之
Original assignee: Sony Group Corp
Current assignee: Sony Group Corp
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2039-09-18
Also published as: US10972895B2; KR102483856B1; WO2020128651A1; EP4333507A1; US20200204975A1; JP2022514378A; KR20210083360A; CN113170386B; EP3881605A1; EP3881605B1; KR20230006057A; JP7284924B2

Abstract

一种无线通信装置/系统/方法，其利用在通信(例如，mmW)频带上的定向数据传输并且向邻近站(例如，在其BSS中或在周围区域中)传播发现辅助(DA)请求和响应，并执行与其它BSS的协作发现以提高网络效率。发现辅助请求包括第一邻近站的发现辅助元素和DMG能力元素，该请求被传播到AP/PCP站的BSS中的其它站。

Description

多BSS发现辅助

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月19日提交的美国临时专利申请序列号62/781,780的优先权，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

计算机程序附录的引用合并

不适用

受版权保护的资料的通知

技术领域

本公开的技术一般地涉及定向无线局域网(WLAN)通信，并且更具体地涉及即使在另一个BSS中时也向邻近站传播发现辅助请求和响应。

背景技术

尤其在毫米波波长(mm-Wave或mmW)的情况下，人们急切地寻求增加无线局域网(WLAN)的容量。网络运营商已经开始采用各种概念来实现致密化(densification)，诸如在毫米波(mmW)体制中包括网格(mesh)网络以及网格和非网状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、反射和衍射损耗会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尺寸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在特定时间段内检查用于有可能的邻近的STA的每个信道。如果在那个特定时间之后未检测到活动的STA，那么新STA将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STA ID；(b)了解波束形成的最佳传输模式；(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部分或全部问题对于使毫米波D2D和DN技术的普及至关重要。

但是，对于STA不断发送发现信号(信标或波束形成帧)的需求使得频谱使用效率低下，同时增加了时延，即使在不需要时也不断地中断传输以发送波束形成信号。此外，

因而，需要增强的发现机制来增强节点间的协作，从而产生增强的网络效率。本公开满足了该需求并且提供优于现有技术的附加益处。

发明内容

公开了一种协议，该协议提高了即使在网络中的节点(站)在其它BSS中时也在节点(站)之间传播发现辅助的效率。从尝试加入网络的新STA接收发现辅助请求的站(STA)或需要发现邻居STA的STA可以将发现辅助请求传播到其BSS中的其它STA，以查找新的邻居STA。接收到所传播的发现辅助响应的STA将这个请求转发到其设备组中的其它STA，并且如果它操作另一个BSS或者如何该设备中有多个STA，那么STA之后等待对请求的响应。如果从另一个BSS AP接收到响应，那么STA将这个响应转发到连接到新STA的AP。连接到STA的AP收集来自邻近BSS的所有响应并将包括所有发现辅助活动细节的一个响应转发到新STA。向新STA通知愿意提供发现辅助的其它BSS以及发现辅助活动的细节。

所公开的协议克服了先前站编程中的许多问题。在许多无线协议中，网络中的STA必须连续发送发现信号(信标或波束形成帧)，这使频谱利用效率低下并增加系统时延，其中即使不需要，也需要连续地中断传输以发送波束形成信号。

将注意的是，新STA正在使用多频带发现辅助来寻找与之建立mmW连接的AP。新STA通过低频带连接到支持多频带发现辅助的AP，并请求mmW频带上的发现辅助。在一些情况下，由于mmW频带的阻塞或覆盖范围有限，可能无法通过mmW频带到达较低频带上的已发现的AP。因此，配置协议以使新STA发现其它BSS中的其它邻近AP和STA，这些其它BSS连接到具有多频带能力的AP并且具有mmW连接性。

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)、无线和网格联网应用。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、网状网络、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充分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掠(SSW)的示意图。

图6是示出IEEE 802.11ad协议中的扇区级扫掠(SLS)的信令的信令图。

图7是数据字段图，其描述了IEEE 802.11ad的扇区扫掠(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，其描绘了如用于IEEE 802.11ad的当作为图9A中的ISS的一部分被传输时和当不作为图9B中的ISS的一部分被传输时所显示的SSW反馈字段。

图10A至图10C是Ad-hoc按需距离向量(AODV)路由协议的网络拓扑图。

图11是根据本公开实施例使用的WLAN通信站硬件的框图。

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是根据本公开实施例的示例拓扑的信令和定向波束图，其示出了通过经由具有多个STA的设备连接不同的BSS来扩展WLAN。

图14是根据本公开实施例的示例拓扑的信令和定向波束图，其中请求两个BSS的发现辅助。

图15A和图15B是示出根据本公开实施例的请求两个BSS的发现辅助的通信互换图。

图16是根据本公开实施例的示例拓扑的信令和定向波束图，其中STA正在通过BSSSTA请求两个BSS的发现辅助。

图17A和图17B是示出根据本公开实施例的STA通过BSS STA请求两个BSS的发现辅助的STA的通信互换图。

图18是根据本公开实施例的STA在mmW频带上接收DA请求并且进一步推进该请求的流程图。

图19是根据本公开实施例的STA从其设备的MM-SME接收DA请求的流程图。

图20A和图20B是根据本公开实施例的新STA接收DA响应并开始DA活动扫描的流程图。

图21是根据本公开实施例的当接收DA响应时其它STA操作的流程图。

图22是根据本公开实施例的新多频带无线设备的信令和定向波束图，该新多频带无线设备具有在mmW频带上操作的STA和在低于6GHz频带上操作的同一设备中的STA。

图23是根据本公开实施例使用的一个示例中找到的用于AP/PCP的通信分配图。

图24是根据本公开实施例的发现辅助(AD)信息元素(IE)的数据字段图。

图25是根据本公开实施例的图24中所示的发现辅助控制字段内的子字段的数据字段图。

图26是根据本公开实施例的扩展调度(Extended Schedule)元素的数据字段图，该扩展调度元素包含关于mmW频带中的分配的信息。

图27是根据本公开实施例的用于图26中描绘的分配的子字段格式的数据字段图。

图28是根据本公开实施例的分配控制(Allocation Control)子字段格式的数据字段图。

图29是根据本公开实施例的DMG能力元素的数据字段图。

图30是根据本公开实施例的图29中所示的DMG STA能力信息子字段内的子字段的数据字段图。

图31是根据本公开实施例的信息请求(Information Request)帧的数据字段图。

图32是根据本公开实施例的信息响应(Information Response)帧的数据字段图。

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：关联波束形成训练时段；在信标中宣布的用于对加入网络的新站(STA)进行关联和波束形成(BF)训练的时段。

AID：关联标识，是站与AP/PCP或BSS之间的数据链路关联的标识符。

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

波束形成(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，并且在该站下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细化协议是BF协议，其使得能够进行接收器训练并且迭代地训练发送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一组STA。

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形式。

EDMG：扩展的定向多千兆位，是DMG的扩展形式。

FST：快速会话转移是当正在通信的STA都在其通信的频带上都具有相似能力时将会话从一个物理信道转移到另一个信道。应当注意的是，在通信会话期间，STA保留关于已建立的PHY链路的状态信息。

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，其中发送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：介质接入控制(MAC)地址。

MBSS：网格基本服务集是基本服务集(BSS)，其形成分布式网络(DN)站(DN STA)的自包含网络，该DN站可以用作分发系统(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 802.11ad hoc网络的类型，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ad-hoc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，通告网络并组织接入。

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。

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

RSSI：接收信号强度指示符(以dBm为单位)。

SLS：扇区级扫掠阶段是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掠(ISS)、用于训练响应者链路的响应者扇区扫掠(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)的介质接入控制(MAC)和物理层(PHY)接口的单个可寻址实例。

扫掠：由短的波束形成帧间空间(SBIFS)间隔分开的传输序列，其中在传输之间改变发送器或接收器处的天线配置。

SSW：扇区扫掠，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。

TDD：时分双工允许通信链路被双工，其中通过在相同频带中分配不同时隙来将上行链路与下行链路分开，以针对不同的上行链路和下行链路数据传输流进行调整。

TDD SP：时分双工服务时段是能够进行TDD信道接入的服务时段，其中TDD SP包括一系列TDD间隔，而TDD间隔进而包括一系列TDD时隙。

传输扇区扫掠(TXSS)：是经由不同扇区的多个扇区扫掠(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掠。

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最多最大信道时间(MaxChannelTime)的信标帧。(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)如果使用信道，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等待期望的时间周期(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列表或广播SSID。(c)在些频率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，至少有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可能无法回答探测请求。(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可以跟随并使用后台时间与一般分布式协调功能(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，其表示发送器在发送RTS封装之前完成后台周期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)是将无线网状网络能力添加到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状网络发现、建立对等连接以及通过网状网络路由的数据的新信令。

图2图示了网状网络的一个示例，其中非网格STA连接至网格STA/AP的混合(实线)以及网格STA连接至包括网格入口的其它网格STA(虚线)。在网状网络中的节点使用定义在用于发现邻居的802.11标准中的相同的扫描技术。网状网络的识别由包含在信标与探测响应帧中的网格ID元素给出。在一个网状网络中，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，使得网格简档可以通过扫描通过其邻居网格STA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。它可以成为网状网络的成员，其中发现的网格STA是该网状网络的成员，并且建立与邻居网格STA对等的网格。当网格STA使用相同网格简档作为接收的信标或用于邻居网格STA之探测响应帧指示时，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保持发现的邻居信息，其中包括：(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品质信息。如果没有检测到邻居，那么网格STA采用网格ID作为其最高优先级简档并保持活动。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。

图3描绘了用于通告网状网络的识别的网格识别元素(网格ID元素)。网格ID通过将想加入网状网络的新STA在探测请求中进行传输以及通过现有网状网络STA在信标和信号中进行传输。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加入网状网络的特定ID。应该认识到，网格站是具有比非网格站更多特征的STA，例如网状网络，除了一些其他模块外，它使得STA作为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状网络。

图4描绘了包含在信标帧与通过网格STA传输的探测响应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、四地址以扩展的地址帧格式、网格路径选择与递送、与外部网络相互影响、网格内拥塞控制以及网格BSS中的紧急服务支持。

2.3.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定向发送和接收的扫描和波束形成的过程。

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传输含有所需SSID或或多个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信标帧或执行波束形成训练。

2.4.2.BF训练

BF训练为BF训练帧传输的双向序列，其使用扇区扫掠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)执行扇区级扫掠阶段，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)执行对于结合发送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标准的扇区级扫掠(SLS)强制阶段。SLS期间，对STA在不同的天线扇区上交换系列的扇区扫掠(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品质的帧。第一传输的站称为发起者；第二传输的站称为响应者。

在传输扇区扫掠(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，否则将支持站点之间的通信。

图5描绘了在802.11ad中扇区扫掠(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扫掠所有传输天线方向图扇区精细扇区，而STA 2在准全向图案下接收。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掠(SLS)协议的信令。在传输扇区扫掠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。利用扇区扫掠反馈与扇区扫掠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掠帧(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是扇区扫掠的预期接收器。TA字段含有扇区扫掠帧的发送器STA的MAC地址。

图8图示了在SSW字段内的数据元素。SSW字段传达的主要信息如下。方向字段被设定为0以指示帧由波束形成发起者传输以及设定为1以指示帧由波束形成响应者传输。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字段被设定以指示通过其传输含有SSW字段的帧的扇区的数量。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所需的接收扇区扫掠的长度，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)的部分进行传输时，使用图9A中所示的格式，而当不作为ISS的部分进行传输时，使用图9B的格式。ISS中的总扇区字段指示发起方在ISS中使用的扇区总数。Rx DMG天线数量子字段指示发起方在随后的接收扇区扫掠(RSS)期间使用的接收DMG天线的数量。扇区选择字段包含在紧接着的前一扇区扫掠中以最佳质量接收到的帧内SSW字段的扇区ID子字段的值。DMG天线选择字段指示在紧接着的前一扇区扫掠中以最佳质量接收到的帧内SSW字段的DMG天线ID子字段的值。SNR报告字段被设置为在紧接着的前一扇区扫掠中以最佳质量接收到的帧内的SNR的值。由非PCP/非AP STA将要求轮询(poll required)字段设置为1，以指示它要求PCP/AP发起与非PCP/非AP的通信。要求轮询字段被设置为0，以指示非PCP/非AP对PCP/AP是否发起通信没有偏好。

2.5.AODV路由协议

图10A至图10C图示了使用ad-hoc按需距离向量(AODV)路由协议的示例。路由协议是通过多个跃点(中间STA)在始发站(STA)和目的地STA之间建立通信路径的规则集。AODV是表示当前通过无线介质进行的多跳路由的一般本质的路由协议。利用AODV，STA根据以下步骤生成路由，如图10A到图10C的示例中所看到的。

这个AODV路由处理的步骤1至5在图10A中看到。(1)STA1是始发STA，并且它广播路由请求(RREQ)帧(RREQ1)。(2)STA 2接收RREQ1并测量其自身与RREQ1的发送器(STA 1)之间的链路质量，并且重新广播嵌入了链路质量信息的RREQ并传输路由请求(RREQ2)。(3)STA3接收RREQ1，测量其自身与RREQ1的发送器(STA1)之间的链路质量，并且重新广播嵌入了链路质量信息(RREQ3)的RREQ。(4)作为目的地STA的STA4从STA2接收RREQ2，测量其自身与RREQ2的发送器(STA2)之间的链路质量，并且将其值与嵌入在RREQ2中的链路质量累积。响应于这个处理，STA4获得关于经由STA2来往于STA1的端到端质量的信息。(5)STA4还从STA3接收RREQ3，测量其自身与RREQ3的发送器(STA3)之间的链路质量，并将该值与嵌入在RREQ3中的链路质量累积。因而，STA4还获得关于经由STA3来往于STA1的端到端质量的信息。

这个AODV路由处理的步骤6至8在图10B中描绘。(6)STA4确定经由STA2到STA1的链路质量比经由STA3的更好(例如，更高的信噪比(SNR))，因此STA4向STA2传输路由响应(RREP)帧(RREP1)以确认到中间和始发STA的最佳路由，并将STA2设置为朝着STA1的下一跃点STA。(7)STA2从STA4接收这个RREP1，并将其自身识别为STA4和STA1之间的中间STA，并将STA4设置为其朝着STA4的下一跃点STA。(8)然后，STA2进一步朝着始发STA1重传RREP(RREP2)，并将STA1设置为朝着STA1的下一跃点STA。

这个AODV路由处理的步骤9至10在图10C中描绘。(9)STA1从STA2接收RREP2，并认识到已经确认了朝着STA4的多跃点路径，并且到STA4的下一跃点STA是STA2。(10)响应于以上序列，建立了STA1和STA4之间经由STA2的双向路由。

3.站(STA)硬件配置

图11图示了STA硬件配置的示例实施例10，其示出了进入具有耦合到总线14的计算机处理器(CPU)16和存储器(RAM)18的硬件块13的I/O路径12，该总线14耦合到I/O路径12，以将STA外部I/O诸如提供给传感器、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，该程序被执行以允许STA执行“新STA”或已经在网络中的STA之一的功能。还应当认识到的是，编程被配置为以不同模式(源、中间、目的地)操作，这取决于其在当前通信上下文中所扮演的角色。示出这个主机机器配置有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到多个天线24a-24n、26a-26n、28a-28n，以与邻近的STA发送和接收帧。此外，还可以看到主机机器具有低于6GHz的调制解调器30，该调制解调器耦合到射频(RF)电路32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)及其相关联的RF电路系统，用于在两个不同频带上提供通信。通过示例而非限制的方式，预期的定向通信频带是用mmW频带调制解调器及其相关联的RF电路系统实现的，用于在mmW频带中发送和接收数据。另一个频带，在本文中一般称为发现频带，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以下频带中发送和接收数据。

虽然在这个示例中示出了用于mmW频带的三个RF电路系统，但是本公开的实施例可以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确定没有必要与邻居STA通信时，可以禁用RF电路系统和天线中的一些。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，并且连接到被控制为执行用于发送和接收的波束形成的多个天线。以这种方式，STA可以使用波束图案的多个集合来传输信号，每个波束图案方向都被认为是天线扇区。

图11图示了mmW天线方向的示例实施例50，其可以被STA用来生成多个(例如，36个)mmW天线扇区图案。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形成图案54a、54b、54c。示出的天线方向图54a具有十二个波束形成图案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)。使用这个特定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，以下各节一般以具有较少数量的天线扇区的STA为例，但这不应被解释为实现限制。应当认识到的是，可以将任何任意波束图案映射到天线扇区。通常，波束图案被被形成为生成尖(sharp)波束，但是波束图案也可能被生成为从多个角度发送或接收信号。

通过选择由mmW阵列天线控制器命令的mmW射频电路系统和波束形成来确定天线扇区。虽然STA硬件组件可能具有与上述组件不同的功能分区，但是此类配置可以被视为所解释的配置的变体。当STA确定没有必要与邻居STA通信时，可以禁用mmW RF电路系统和天线中的一些。

在至少一个实施例中，RF电路系统包括频率转换器、阵列天线控制器等，并且连接到被控制为执行用于传输和接收的波束形成的多个天线。以这种方式，STA可以使用波束图案的多个集合来传输信号，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，但是可以使用其它电路系统和/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通常也暗示另一种。

4.所考虑的网络拓扑示例

图13图示了所考虑的拓扑的示例实施例90，示出了多个BSS，具有BSS 1 92、BSS 294、BSS 3 96、BSS 4 98和BSS 5 100。多个站是AP/PCP和STA及其相关联的MM-SME，其中MM-SME 102上有STA11 104和STA12 106，MM-SME 108上有AP21 110和AP22 112，MM-SME 114上有STA31 116和AP32 118，MM-SME 120上有STA61 122和AP62 124，MM-SME 126上有STA41128和STA42 130，以及AP6 132和STA7 134。将注意到的是，STA通过连接到向BSS和与其连接的STA提供集中控制的AP或PCP来形成BSS。可以通过经由具有多个STA并具有共信道协调管理操作以协调多个STA之间的交互的设备连接不同的BSS来扩展WLAN。无论同一设备中的STA共享相同的PHY层还是各自具有不同的PHY层，本公开都可以操作。

MM-SME(多个MAC站管理实体)被用于管理一个设备中的多个STA并协调多个MAC子层的管理。同一设备中的STA可以作为STA操作(充当STA)并连接到特定BSS的AP，而其它STA可以充当AP并形成另一个BSS。其示例在图13中示出，其中BSS 294中的STA 31 116连接到AP 21 110，并且在同一设备中，AP 32118与STA 41 128一起形成BSS 3 96。

同一设备中的STA可以充当STA并连接到特定BSS的AP，而其它STA可以充当STA并从不同的BSS连接到另一个AP。其示例也在图13中示出，其中BSS 3 96的STA 41 128连接到BSS 3的AP 32 118，而在同一设备中，BSS 4 98的STA 42 130连接到另一个设备的AP 5132和不同的BSS。

同一设备中的STA可以充当STA或AP/PCP并在一个频带中连接到特定BSS的另一个STA，而其它STA可以充当STA或AP/PCP 并从不同频带中的BSS连接到另一个STA。其示例在图中示出，其中BSS 2 94中的AP21 110在定向mmW频带上连接到STA 31 116和STA 61 122并形成一个BSS(BSS 2)，而AP 22 112在6GHz以下频带上连接到STA 11 104并形成另一个BSS(BSS 1)。在这种情况下，设备被认为是多频带设备，例如STA 11 104和STA 12 106是多频带设备的一部分，而AP 21 110和AP 22 112是另一个多频带设备的一部分。

无线设备通过连接不同BSS的MM-SME的管理以网格拓扑连接。在图13的示例中，由AP 21、AP 22、AP 32、AP 5和AP 62形成五个BSS。五个BSS通过控制这些AP的MM-SME被连接。

5.多基站协同发现

新STA需要发现位于其覆盖区域中的其它STA。为了频谱效率并减少网络时延，本公开避免网络中STA的穷举信标扫掠的使用并且使用按需发现辅助处理。

新STA到达通过例如低于6GHz的频带或者mmW频带发现的STA，并要求(请求)发现辅助以发现在其BSS中或在发现的BSS的外部的其它STA。

接收到发现辅助请求的STA将该请求转发到它所连接的其它STA，并请求其它STA辅助新的STA进行发现。

接收到这个转发的请求的STA被配置为将请求转发给MM-SME。MM-SME将请求传播到从其接收到发现辅助请求的STA的BSS以外的不同BSS中的其它STA。如果该设备具有属于这个设备中另一个BSS的AP，那么MM-SME将请求传播到该AP。如果AP支持发现辅助，那么它以发现辅助响应来响应MM-SME，该发现辅助响应包括指示请求是被接受还是被拒绝的状态码以及在接受请求的情况下提供的发现辅助的细节。如果设备具有属于这个设备中另一个BSS的STA，那么MM-SME将请求传播到该STA。

如果STA支持发现辅助，那么它将发现辅助传播到它所连接的AP并等待发现辅助响应。一旦从AP收到发现辅助响应，它就将其转发到MM-SME。如果设备没有其它STA或具有属于同一BSS的STA，那么MM-SME不传播该请求。如果MM-SME接收到响应，那么它将这个响应转发到接收到发现辅助请求的STA。

6.转发到邻居BSS的发现辅助请求

6.1.示例1：转发到另一个BSS AP

图14图示了示出请求两个BSS的发现辅助的处理的示例实施例150。在这个示例中，拓扑被示为多个BSS，具有BSS 1 92、BSS 294和BSS 5 100。示出了多个AP/PCP和STA及其相关联的MM-SME，其中MM-SME 102上有STA11 104和STA12 106，MM-SME 108上有AP21110和AP22 112，MM-SME 120上有STA61 122和AP62 124，以及STA7 134。

在这个示例中，新STA 152(新无线设备1)WD 1具有多频带能力并且配备有两个STA。它包括在6GHz以下频带上操作的STA 11和在mmW频带上操作的STA 12。

新WD1 152发现6GHz以下频带上的WD 2 154，并使用较低频带与AP22 112连接。WD2是一种多频带设备，同时支持mmW频带和发现辅助。WD2在6GHz以下频带上广播的信标中宣布这些能力和特征。新WD1 152使用较低频带连接来使用802.1ay标准中描述的多频带发现辅助协议发送发现辅助请求。

新WD1 152发送FST设置请求帧，该帧带有附加的发现辅助元素和描述能力和操作模式的其它元素，例如DMG能力、TDD时隙结构或TDD时隙调度元素。

AP22 122接收发现辅助请求(例如，FST设置请求帧)并将发现辅助元素转发到MM-SME 108。消息从AP 22发送到MM-SME，其包含发现辅助元素和从新WD1 152接收到的任何其它信息。MM-SME决定发现辅助请求并将发现辅助请求转发到mmW频带上的AP(AP 21 110)。

AP 21 110将发现辅助请求传播到其BSS(BSS 2 94)中的其它STA。AP 21向STA 61122发送发现辅助请求(具有附加的发现辅助元素和新STA DMG能力元素的信息请求帧)。STA 61接收该请求并将其转发到无线设备6 156上的其MM-SME 120。如果WD6 156支持发现辅助并且请求被接受，那么MM-SME 120将发现辅助请求转发到AP(AP 62 124)。从MM-SME发送到AP 62的消息包含发现辅助元素以及随发现辅助请求一起接收的任何其它信息。

如果AP 62 124支持发现辅助，那么它将响应DA请求。如果AP 62接受发现辅助请求，那么它在其DA响应中指示DA请求被接受。如果AP 62接受DA请求，那么它在附加到DA响应的DA元素中指示其提供发现辅助的时间和周期及其MAC地址。AP 62发送具有指示对DA请求的接受的DA元素的MM-SME消息及其MAC地址。MM-SME在DA响应消息中将这个信息转发到STA 61 122，该消息应当包含从AP 62接收到的DA元素。

STA 61 122向AP 21 110发送发现辅助响应(例如，具有DA元素的信息响应帧)。接收到由STA 61转发的来自AP 62的DA响应的AP 21处理DA元素中的信息并向其添加DA判定和定时信息，并准备新的DA元素。AP 21 110通过将包含DA元素的消息发送到MM-SME来将新的DA元素转发到MM-SME 108。MM-SME将DA响应转发到AP 22 112。AP 22 112使用例如附加了DA元素的FST设置响应帧来通过6GHz以下频带将响应发送到新的WD 1 152。

AP 62和AP 21开始发送mmW波束形成信号，如在发送到新STA的DA元素中所指示的，并且在被动扫描的情况下，新STA开始扫描BF帧以发现邻居STA。在主动扫描的情况下，新STA在分配的时间中发送发现信标、探测请求或其它BF帧，并且AP 62和AP 21在分配的时间监听新的STA帧。

图15A和图15B图示了如上面所讨论的消息流的示例实施例170。在图15A中，看到带有MM-SME、6GHz以下STA 12MLME和mmW STA 11MLME的新多频带STA 172，看到具有MM-SME、6GHz以下STA 21MLME和mmW AP21 MLME的多频带AP 174，而mmW多MAC设备176被示为具有MM-SME、mmW STA 61MLME和mmW AP 62MLME。在这个通信示例中，DA请求178通过6GHz以下频带从STA 12发送到STA 21MLME，该STA 21 MLME将DA请求180转发到其MM-SME，该MM-SME将DA请求182发送到mmW AP 21。AP21向mmW STA 61发送DA请求184，mmW STA 61发送DA请求186和186。mmW AP 62以对MM STE的DA响应190进行响应，该MM STE生成对STA 61 MLME的响应192。STA 61MLME将DA响应194发送到mmW AP 21MLME，mmW AP 21MLME生成对其MM SME的响应196，MM SME然后用DA响应198进行响应，如图15B中所看到的。在接收到响应后，6GHz以下STA 21MLME将DA响应200发送到6GHz以下STA 12MLME。在扇区202中，示出了针对用从mmWSTA 11MLME正在对其进行扫描208的mmW AP 62MLME和mmW AP 21MLME发送mmW BF帧204、206进行被动扫描的情况下的发现和BF。可替代地，扇区210描绘了针对主动扫描的发现和BF的情况，其中在mmW AP21 MLME和mmW AP62 MLME都在扫描212、214的同时mmW STA11MLME发送216发现信标、探测请求或其它BF帧。

6.2.示例2：转发到另一个BSS STA

图16图示了示出其中STA正在通过BSS STA请求两个BSS的发现辅助的拓扑的示例性实施例230。在这个图中看到了四个无线设备231、235、237和239。这些无线设备被示为连接在三个不同的BSS中，具体而言是BSS 1 92、BSS 2 94和BSS 3 96。具有站和AP的MM-SME被视为具有AP 21 110和AP22的MM-SME 108，具有STA 31 116和STA 32 118的MM-SME 114，具有STA 11 234和STA 12 236的MM-SME 232。

在这个示例中，新无线设备1 231(WD1)被示为具有多频带能力并配备有两个STA，包括在6GHz以下频带上操作的STA 11 234和在mmW频带上操作的STA 12 236。新WD1 231在6GHz以下频带上发现WD 2 235，并使用这个较低频带与AP 22 112连接。WD2是同时支持mmW频带和发现辅助的多频带设备。WD2在6GHz以下频带上广播的信标中宣布这些能力和特征。新WD1使用较低频带连接使用多频带发现辅助协议(诸如802.11ay标准中描述的)发送发现辅助请求。

新WD1 231发送FST设置请求帧，该帧具有附加的发现辅助元素和其它元素以描述能力和操作模式，该能力和操作模式例如但不限于包括DMG能力和TDD时隙结构或TDD时隙调度元素。

AP 22 112接收发现辅助请求(例如，FST设置请求帧)，并将发现辅助元素转发到MM-SME 108。从AP 22发送到MM-SME的消息包含发现辅助元素以及从新WD1接收到的任何其它信息。MM-SME决定发现辅助请求，并将发现辅助请求转发到mmW频带上的AP，即，AP 21110。

AP 21将发现辅助请求传播到其BSS中的其它STA。AP 21向无线设备3(WD3)237的STA 31 116发送发现辅助请求(具有发现辅助元素和附加到其上的新STA DMG能力元素的信息请求帧)。STA 31接收该请求并将其转发到其MM-SME 114。如果WD3 237支持发现辅助并且请求被接受，那么MM-SME 114将发现辅助请求转发到STA 32 118。从MM-SME发送到STA32的这个消息包含发现辅助元素以及随发现辅助请求一起接收到的任何其它信息。

BSS 3 96中的STA 32 118也将DA请求转发到其BSS的AP或PCP。因此，在这个示例中，STA 32向AP 4 238发送DA请求(具有DA元素和新STA的DMG能力的信息请求帧)。AP 4接收DA请求，并且如果它支持发现辅助，那么它响应DA请求。如果AP 4接受发现辅助请求，那么在DA响应中指示DA请求被接受。如果AP 4接受DA请求，那么它指示其提供发现辅助的时间和周期，如附加到DA响应的DA元素中所传达的那样，及其MAC地址。AP 4将DA响应发送到STA 32，诸如通过附加有DA元素的信息响应帧。AP 4将其MAC地址添加到在DA元素中提供DA的STA列表中。

STA 32 118从AP 4 238接收DA响应并通过从STA 32MLME发送到MM-SME的消息将元素转发到MM-SME 114。MM-SME通过发送包括该元素的消息将该元素转发到STA 31 116。

STA 31 116将DA响应(具有DA元素的信息响应帧)发送到AP 21 110。AP 21在接收到响应后处理向其添加了DA判决和定时信息的DA元素中的信息，并且准备新的DA元素。AP21通过向MM-SME发送包含DA元素的消息来将新DA元素转发到MM-SME108。MM-SME将DA响应转发到AP 22 112。AP22通过6GHz以下频带将响应(例如，使用具有附加的DA元素的FST设置响应帧)发送到新WD1 231到STA 11 234。

AP 4和AP 21开始发送mmW波束形成信号，如发送到新STA的DA元素中所指示的，并且在正在执行被动扫描的情况下，新STA开始扫描BF帧以发现邻居STA。在主动扫描的情况下，新STA在分配的时间发送发现信标、探测请求或其它BF帧，并且AP 4和AP 21在分配的时间监听新STA帧。

图17A和图17B图示了如上所述的图16所示示例的消息流的示例实施例250。在图17A中，看到具有MM-SME、6GHz以下STA 12 MLME和mmW STA 11MLME的新多频带STA 252，看到具有MM-SME、6GHz以下的STA 22MLME和mmW AP 21MLME的多频带AP 254，mmW多MAC设备256被示为具有MM-SME、mmW STA 31MLME和mmW STA 32MLME，以及mmW AP 258。在这个通信示例中，DA请求259通过6GHz以下频带从STA 12发送到STA 22MLME，该STA 22MLME将DA请求260转发到其MM-SME，该MM-SME将DA请求262发送到mmW AP 21。AP21将DA请求264发送到mmWSTA 31MLME，mmW STA 31 MLME将DA请求266发送到其MM-SME，该MM-SME将DA请求268发送到mmW STA 32MLME。然后，这个mmW STA 32 MLME向其mmW AP 258(即，mmW AP4 MLME)发送DA请求270。mmW AP 258以对STA 32MLME的DA响应272进行响应，STA 32MLME生成对其MM-SME的响应274，然后其MM-SME用对其mmW STA 31MLME的DA响应276进行响应。mmW STA 31MLME将DA响应278发送到mmW AP21 MLME，该mmW AP21 MLME将DA响应280发送到其MM-SME，其MM-SME将图17B中的DA响应282发送到6GHz以下STA 22MLME，然后再将DA响应284发送到新的多频带STA 252的6GHz以下STA 12MLME。

在扇区286中，对于mmW STA 11MLME正在扫描292的从mmW AP 258的AP 4MLME和多频带AP 254的mmW AP 21MLME发送的mmW BF帧288、290进行主动扫描的情况，示出了发现和BF。在扇区294中针对被动扫描示出了具有BF的替代发现，其中在mmW AP21 MLME和mmW AP4MLME都在扫描296、298的同时，mmW STA 11MLME发送300发现信标、探测请求或其它BF帧。

7.接收DA请求

当MM-SME接收到DA请求时，它将该DA请求转发到它正在管理的支持DA特征的STA。

7.1.在6GHz以下频带上接收DA请求

在6GHz以下频带上接收DA请求的STA被配置为将这个请求传播到其MM-SME。在至少一个实施例中，DA请求是多频带发现辅助过程的一部分，并且该请求具有附加到其上的多频带元素，用于确定DA请求在哪个频带上。MM-SME将请求转发到mmW频带STA，因为它是应当向新STA提供DA的mmW频带。如果mmW频带STA决定将请求转发到网络中的其它STA，那么它可以利用信息请求帧(或其它帧)并向其添加DA元素，具有辅助新STA的请求。这个请求被传播到连接到AP的所有STA。在向其它STA发送DA请求后，mmW频带上的AP随后重置定时器以响应新的STA。如果这个定时器到期并且没有接收到响应，那么AP通过多频带发现辅助协议将其自身的响应发送到新STA。

7.2.在毫米波频带上接收DA请求

图18图示了STA在mmW频带上接收DA请求并且对该请求进行进一步处理以使得AP可以辅助新STA发现网络的示例实施例310。处理开始于312，在mmW频带上接收到DA请求314。然后检查(316)这个接收站是否支持DA特征。如果STA不支持该特征，那么它忽略接收到的请求，并且处理到达处理的结束332。否则，检查这个STA是AP还是PCP。如果这个STA不是AP或PCP，那么在方框320处进行检查以确定该设备是否具有多个MAC。如果设备不具有多个MAC，那么STA忽略该请求，到达结束方框332。否则，支持多MAC的STA将322DA请求转发到MM-SME，MM-SME然后将DA请求转发324到它正在管理的所有STA，然后结束332这个处理。

如果在方框318处确定STA是AP或PCP，那么检查326AP/PCP是否将接受DA请求。如果AP决定接受DA请求，那么它准备DA元素，具有它将提供的发现辅助信息(开始DA的时间、DA扩展的时间段以及提供DA的STA的MAC地址)。AP/PCP使用附加到DA请求的新STA的DMG能力来决定发现辅助，并计算发现辅助的开始时间和周期。AP/PCP将带有DA元素的DA响应发送328到它从其接收到DA请求的STA，然后结束332。

否则，如果AP决定拒绝DA请求，那么将DA响应帧发送330到从其接收到DA元素的STA，其中该DA元素包含DA请求的状态码中的DA拒绝，然后结束332。

7.3.从MM-SME接收DA请求

图19图示了STA从其设备的MM-SME接收DA请求的示例实施例350。处理开始于352，在MM_SME 354上接收到DA，并检查356STA是否支持DA特征。如果STA不支持DA特征，那么忽略DA，执行到达369结束。但是，如果STA支持发现辅助，那么检查358确定这个STA是AP还是PCP。

如果STA支持发现辅助功能，但不是AP或PCP，那么到达方框360，并且STA将DA请求转发到STA在其BSS中连接到的AP/PCP。然后，在处理结束369之前，MM-SME将DA请求转发362到它正在管理的支持DA特征的所有STA。

否则，如果在方框358处确定STA是AP/PCP，那么在方框364处检查AP/PCP是否将接受DA请求。如果AP决定接受DA请求，那么，在处理结束369之前，在方框366处，准备具有发现辅助信息(例如，开始DA的时间、DA正在扩展的时间段以及提供DA的STA的MAC地址)的DA元素。AP/PCP使用附加到DA请求的新STA的DMG能力来确定发现辅助，并计算发现辅助的开始时间和周期。AP/PCP将具有DA元素的DA响应发送给MM-SME。

否则，如果在方框364处确定AP将拒绝DA请求，那么，在处理结束369之前，在方框368中，将具有DA元素的DA响应帧发送到MM-SME，该DA元素包含DA请求的状态码中的拒绝。

8.接收DA响应

8.1.提供发现辅助的具有多频带能力的设备

运行多频带发现辅助处理的AP在将DA请求转发到其BSS中的其它STA后检查其重置的响应定时器的状态。如果定时器到期并且没有接收到响应，那么AP应当继续多频带发现辅助协议并将响应发送到新STA。如果接收到一个或多个响应，那么AP处理这些响应并将一个响应发送到新STA。

8.2.新STA接收DA响应

新STA从具有DMG发现辅助元素的多频带AP接收DA响应，该DA响应包含所提供的DA活动(campaign)的细节。响应包括：(a)发现辅助状态码(接受或拒绝)；(b)发现辅助类型：(b)(i)通过扩展调度元素发送的分配进行的调度的波束形成，或(b)(ii)触发的波束形成活动，其活动细节在(b)(ii)(A)波束形成开始TSF，(b)(ii)(B)发现援助窗口长度，(b)(ii)(C)发现辅助窗口的数量和(b)(ii)(D)发现辅助窗口时段；(c)新的STA正在执行的扫描类型(主动/被动扫描指示)；(d)改变新STA接收扇区天线的停留时间；(e)提供发现辅助的STA的数量(提供发现辅助的STA的数量)；以及(f)提供发现辅助的每个STA的MAC地址。

图20A和图20B图示了新STA接收DA响应并开始DA活动扫描的示例实施例370。处理开始于图20A中的372，并且做出关于是否批准DA请求的确定374。如果DA请求未被批准，那么这个处理在图20B中结束394。否则，对DA类型进行检查376。如果DA类型是被调度的发现辅助，那么在方框378处，新STA在到达图20B中的方框386之前，使用扩展调度元素中的分配信息来扫描STA。如果DA类型是BF帧触发，那么检查380是要执行主动还是被动扫描。如果正在执行主动扫描，那么到达方框382，在到达图20B的方框386之前，STA在BF开始时间在每个DA窗口时段中针对DA窗口的数量的DA窗口长度发送BF帧。否则，如果正在执行被动扫描，那么在到达方框386之前，到达方框384，其中每个DA窗口时段针对DA窗口的数量的DA窗口长度，STA从BF开始时间开始扫描BF帧。

在方框386处，对发现邻居站进行检查。如果未发现邻居，那么在方框392处进行检查以确定扫描时间是否已到期。如果扫描时间已到期，那么处理结束394，否则执行返回到图20A中的方框376以检查DA类型。

如果在方框386处发现邻居站，那么在方框388处进行检查以确定所发现的STAMAC地址是否在DA元素中列出。如果未列出，那么在方框392处进行检查以确定扫描时间是否已到期。如果扫描时间已到期，那么处理结束394，否则执行返回到方框376以检查DA类型。

如果在方框388处确定列出了所发现的STA的MAC地址，那么在方框390处，该站考虑连接到发现STA，并再次到达方框392处的检查。应当注意的是，由于一些AP提供特殊服务或支持STA感兴趣的特征，因此STA可能会偏爱一些AP而不是其它AP。一旦STA发现AP之一，它就确定是否将其连接到它并继续寻找其它STA。

8.3.STA接收到传播的DA请求

图21图示了当接收DA响应时在其它STA上的操作的示例实施例410。如果接收DA响应的STA是AP或PCP并接受了DA请求，那么它将DA响应附加到接收到的DA响应中的DA元素上。AP执行包括以下信息的更新：(a)作为AP发现辅助开始时间和DA元素中的开始时间中的最早时间的发现辅助开始时间；(b)被设置为从更新后的开始时间到DA元素的AP和DA报告结束为止的时间的发现辅助窗口的长度；(c)将AP的MAC地址添加到提供DA的AP的列表。

STA将DA响应转发到其先前从其接收到DA请求的实体。如果这个实体是MM-SME，那么AP将DA响应转发到MM-SME，后者进而将其转发到从其接收DA请求的STA。如果从STA接收到原始DA请求，那么将响应转发到那个STA。

特别地，图21图示了处理开始412并且当接收到DA响应414时到达方框416。方框416处的检查确定STA是否是AP/PCP。如果不是AP/PCP，那么执行通过方框420分支到方框422处的检查。否则，在方框418处检查AP/PCP是否将接受DA请求。如果AP/PCP将不接受发现辅助(DA)请求，那么执行跳至方框422。否则，如果STA是AP/PCP并且接受DA请求，那么在方框420处，关于AP的信息被附加到DA响应。

在方框422处，检查是否从MM-SME或另一个STA接收到DA请求。如果DA请求来自同一设备的MM-SME，那么在方框424处，将DA转发到MM-SME，并且在到达这个处理的结束429之前，在方框426处，MM-SME将DA响应转发到从其接收到DA请求的STA。否则，如果从另一个设备接收到DA请求，那么在结束429处理之前，在方框428处，将DA响应发送到从其接收到DA请求的STA。

9.分配资源以进行发现波束形成

提供发现辅助并接收发现辅助请求的具有多频带能力的设备尝试通过传播DA请求来到达其BSS中的其它STA，以辅助新STA发现活动。从连接到多频带设备作为其一部分的BSS的邻近BSS请求辅助。接收到DA请求的STA可以辅助，如果该设备中还有其它BSS在操作并且愿意为新STA提供发现辅助。接收到DA请求的STA将请求转发到其设备中的另一个BSSSTA并等待对DA请求的响应。一旦接收到响应，它就将该响应转发到具有多频带能力的设备的AP，该AP为新STA提供发现帮助。

BSS的AP决定接受还是拒绝DA请求。如果DA请求被接受，那么AP在响应中指示并在响应中添加DA活动细节。这个信息包括：(a)由这个AP提供的DA活动的开始时间；(b)DA对新STA处于活动的时间(发现辅助窗口长度)；(c)所提供的发现辅助窗口的数量；(d)发现辅助窗口之间的时段；以及(e)提供发现辅助的STA的MAC地址。

具有多频带能力的设备从BSS中的其它STA收集所有响应，并将响应转发到新STA。发现辅助的分配可以通过以下两种方式之一进行：(a)发送活动的开始时间和其中其它STA正在向新STA主动发送BF帧的窗口长度(总发现辅助窗口长度)；或者(b)发送扩展调度元素，具有向新STA提供发现辅助的STA的所有分配。

9.1.主动和被动扫描

当从新STA接收和接受DA请求时，多频带AP确定(决定)新节点的扫描类型，诸如主动扫描或者被动扫描。当DA请求被发送到多频带AP BSS的BSS中的其它STA时，多频带AP发送该请求并指示新STA将要执行的扫描类型。接收到这个请求的其它STA基于此来决定是接受还是拒绝该请求并相应地分配波束形成资源。一旦多频带AP从已接收到DA请求的其它STA接收到响应，它就向新STA发送具有所有分配信息和新STA正在执行的扫描类型的DA响应。

9.2.波束形成分配示例

图22图示了在网络中操作的新多频带无线设备(WD1)431的示例实施例430。作为示例而非限制，网络拓扑描绘了无线设备WD1 431、WD2 433、WD3 437、WD4 447和WD5 451。MM-SME和相关联的站包括：新站WD1：具有STA5 460和STA 51 462的MM-SME 458，WD2：具有AP1 434和AP11 436的MM-SME 432，WD3：具有AP2 440和STA2 442的MM-SME 438，WD4：具有AP3 448和STA3 450的MM-SME 446，以及WD5：具有AP4 454和STA4 456的MM-SME 452。

该图描绘了新多频带无线设备431，其包含在mmW频带上操作的STA 5 460和在6GHz以下频带上操作的同一设备上的STA 51462。这个新无线设备使用802.11ay标准中描述的多频带发现辅助协议来向AP1 434请求发现辅助。在AP1接收到来自STA 51的DA请求(具有DA元素和DMG能力元素的FST设置请求帧)后，AP1将DA请求发送到STA 2 442、STA 3450和STA 4 456(具有新STA的DMG功能元素的DA元素和信息请求帧)，每个STA都是mmW站。在这些无线设备处接收并处理请求，这些无线设备各自发送回DA响应(例如，包含DA元素的信息响应帧)。从这些STA中的每个STA接收的DA元素具有由每个AP(AP 2、AP 3和AP 4)提供的已调度DA的信息。

图23图示了基于图22的拓扑的示例实施例470，示出了用于AP的发现辅助(DA)活动的分配的资源。AP4 472中的分配示出窗口长度474和开始时间476。AP3 478中的分配示出在具有DA窗口长度482和开始时间484的多个窗口之间的DA窗口时段480。AP2486中的分配示出窗口长度488和开始时间490。如前面各节中所述，在进行包含DA元素的DA响应之前，这个信息被中继到AP1。

AP1处理来自AP2、AP3和AP4的DA信息以及其自己的具有DA窗口长度494和开始时间496的DA信息492。

9.2.1.发送DA信息的示例方法

已经收集了所有这些发现信息的AP1可以以多种方式将其传递给新站。作为示例而非限制，AP1可以以两种方式向新STA发送这个发现辅助信息。

9.2.1.1通过扩展调度元素转发调度的分配

第一种方式由分配498示出，其中AP1将从这些AP接收到的AP2分配500、AP3分配502、AP4分配504添加到其自身对扩展调度元素的分配506，并将扩展调度元素连同DA元素一起在DA响应中转发到新STA(例如，使用FST设置响应帧)。

为此，扩展调度元素中的每个分配字段都反映一个发现辅助响应。(A)对于每个分配字段，扩展调度元素中分配字段中的子字段中的BF控制子字段设置波束形成细节。(B)对于每个分配字段，扩展调度元素中分配字段中的源AID和目的地AID子字段都填充有新STA临时AID、用于BSS外部的AP的广播AID或用于AP1 DA分配的AP的AP(AP1)AID，这取决于分配。扩展调度元素中分配字段中的分配开始调度示每个分配的DA的开始时间。AP在那时开始DA，而新STA在那时开始扫描DA波束形成帧。(C)对于每个分配字段，每个DA周期的发现辅助窗口长度表示一个分配块周期，并且其值在扩展调度元素的分配字段中设置分配块持续时间子字段。AP在分配块持续时间的持续时间内提供DA，并且新STA正在从分配开始时间开始扫描DA波束形成帧以获取分配块持续时间。

9.2.1.2转发发现辅助活动的开始时间和持续时间

以第二种方式508，AP发送DA活动的开始时间512和整个DA辅助活动的持续时间510。连接到新STA的多频带AP将DA活动的开始时间计算为任何AP将开始发送发现辅助帧(信标或波束形成帧)的最早时间，而DA窗口长度是指DA活动开始时间之后至少一个AP正在向新STA提供DA的时间段。新STA从开始时间开始直到DA窗口长度周期的结束扫描DA波束形成帧。这个信息与DA响应帧(例如，FST设置响应帧)一起中继到DA元素中的新STA。

10.帧格式

10.1发现辅助信息元素

图24图示了发现辅助(AD)信息元素(IE)的示例实施例530，该信息包含触发波束形成处理所需的所有信息。AD IE包含以下字段。元素ID、ID扩展和长度字段定义元素的ID及其长度。发现辅助控制字段控制发现处理的各个方面，并在以下关于图25进行描述。

波束形成开始TSF表示发现辅助将开始的时间。这可以表示DMG信标扫掠的开始、TDD SP波束形成或新STA开始主动扫描的预期时间。该值可以是波束形成帧传输开始时DMGBSS的TSF的低4个八位位组。

发现辅助窗口长度指示被发现的STA正在提供发现辅助的按时间单位的时间。在这个时间期间，被发现的STA正在向新STA发送波束形成信标或帧，或者正在侦听新STA的波束形成帧或探测。

发现辅助窗口数子字段包含重复发现辅助窗口的次数。提供发现辅助的STA为等于发现辅助窗口数的发现辅助窗口长度的多个块提供发现辅助。新STA预计将在发现辅助窗口数中重复发现辅助。

发现辅助窗口时段子字段包含两个连续的发现辅助窗口开始之间的时间(以微秒为单位)。当块数子字段被设置为1时，将保留发现辅助窗口时段子字段。提供发现辅助的STA提供DA，并且新STA预期在发现辅助窗口数的发现辅助窗口时段之后的另一个发现辅助时段中的DA。

停留时间字段指示以微秒为单位的新STA在扫描波束形成或发现信号时扫掠接收到的天线方向图的推荐时间。

临时AID包含由BSS STA指派给新STA的值，以表示用于新STA的临时AID。在提供扩展调度元素的情况下，新STA使用这个值来识别BSS STA到新STA的调度的周期。

提供发现辅助的STA的数量字段指示其后的STA字段的MAC地址的数量N。由AP填充这个字段以指示提供DA辅助的STA MAC地址的数量，并且其MAC地址在以下字段中给出。STA的每个MAC地址字段包含提供发现辅助的STA的MAC地址。以下字段指示这些STA的MAC地址(例如，STA1的MAC地址至STA N的MAC地址)。当从其它STA接收到DA元素时，连接到新STA的AP提取这个信息，并添加提供DA的STA的这些其它MAC地址及其自身的MAC地址，并将其发送到DA元素中的新STA。如果新STA发现了其帧，那么使用这个信息来识别潜在的STA进行波束形成。

图25图示了图24中所示的发现辅助控制字段内的子字段的示例实施例550。发现辅助控制字段具有以下子字段。

请求/响应指示子字段被用于通知接收节点(STA)包含这个元素的帧是表示对发现辅助的请求(请求元素)还是对从接收节点发送的对发现辅助请求的响应(响应元素)。如果这个字段被设置为请求，那么接收节点在接收到这个元素后触发发现辅助协议。如果该字段被设置为响应，那么接收节点提取响应信息以从发送节点接收发现辅助。

发现辅助类型子字段指示发现辅助的类型，它是通过调度的波束形成帧传输或通过触发的波束形成。如果子字段在请求元素中，那么这个子字段表示请求；如果子字段在响应元素中，那么这个子字段表示响应。当该子字段被设置为触发的波束形成时，通过在指定时间触发波束形成信号(波束形成开始TSF)来执行发现辅助；这可以是信标扫掠或TDD波束形成的形状。当该子字段被设置为调度的波束形成时，在附加的扩展调度元素中调度发现辅助。

发现助手请求状态码子字段指定发现助手请求的响应。下面指示发现助手请求状态码字段的可能值，同时可以定义其它状态码以在对等STA之间添加额外的通信。

值00：在由频带ID、操作类、信道号和BSSID或其它原因定义的频带上拒绝发现辅助请求。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。

值01：例如基于未授权接入的原因而在由频带ID、操作类、信道号和BSSID定义的频带上拒绝发现辅助请求。接收到这个元素的STA将不得不中止发现助手过程并可选地再次重新启动它。

值10：在由频带ID、操作类、信道号和BSSID定义的频带上接受发现辅助请求。接收到这个信息元素的STA处理该元素中的信息并继续执行发现助手过程，包括发送或接收波束形成帧或信标。

值11：由于建议使用不同的BSS而基于由频带ID、操作类、信道号和BSSID定义的频带拒绝发现辅助特征。接收到这个元素的STA将不得不中止发现助手处理并可选地再次重新启动它。

时间单位子字段指示下一个波束形成帧交换字段的时间单位。通过示例而非限制，时间单位被定义为以下值：值0指示1μs，1指示100μs，2指示400μs，并且值3-15当前被保留。新STA使用这些字段值来知道下一个波束形成帧的时间单位。

波束形成周期(BI)子字段指示在到下一个波束形成帧的时间之后的信标间隔或TDD时隙的数量，在此期间，将不存在DMG信标帧或波束形成帧。被发现的STA在每个波束形成周期中发送信标或波束形成帧。被发现的STA可能每个波束形成周期从新STA接收波束形成帧或探测请求。

分段的TXSS子字段被设置为第一状态(例如，1)以指示TXSS是分段的扇区扫掠，并且被设置为第二状态(例如，0)以指示TXSS是完整的扇区扫掠以向STA通知在被动扫描的情况下波束形成或信标扫掠跨越多个信标间隔。

TXSS跨度子字段指示STA发送DMG信标帧以完成TXSS阶段所需的信标间隔数。这个子字段始终大于或等于1。与在TXSS跨度时段内未接收到波束形成帧相比，新STA使用这个信息来更快地决定扫描处理的结束，同时还可以利用它来提高波束形成处理的效率。

主动/被动扫描指示提供关于所请求或提供的DA的类型的指示。如果在DA请求中发送元素，那么这个字段指示请求将DA作为主动扫描或作为被动扫描来执行。如果在DA响应中发送元素，那么这个字段指示将作为主动扫描还是作为被动扫描来执行DA。当STA在请求帧中接收到元素时，如果请求被接受，那么STA应当分配资源并根据请求的DA调度发送或接收。STA用该元素进行响应并指示DA响应中预期的扫描类型。新STA使用这个子字段来决定用于发现邻近的STA的扫描类型。

10.2.扩展调度元素

图26图示了包含关于mmW频带中的分配的信息的扩展调度元素的示例实施例560。该元素被示为具有元素ID、长度和一个或多个分配，描绘为分配1、分配2至分配n。新STA使用这个元素来提取关于mmW频带上的分配的信息，以及是否有任何频带分配给它以进行发现。新STA可以基于扩展调度元素中的信息来做出关于加入或不加入BSS的决定。扩展调度信息可以具有如802.11WLAN标准中定义的类似结构。

图27图示了图26中所描绘的用于分配的子字段格式的示例实施例570。如图所示，每个分配字段除其它子字段外还包含以下字段。分配控制子字段包含用于分配的控制信息，如下图28所述。BF控制子字段包含关于在分配的时隙中携带的波束形成训练的类型(例如，发起方TXSS或响应方TXSS)以及用于从发起方和/或响应方进行训练的训练扇区数以及RX DMG天线总数的信息。

源和目的地AID表示用于源和目的地的ID。如果源是被发现的STA并且目的地是新STA，那么新STA执行被动发现。如果源ID是新STA并且目的地ID是被发现的STA，那么新STA执行主动发现。由于尚未在mmW频带上将AID指派给该站，因此新STA可以从BSS STA获得临时AID。可替代地，BSS STA将AID的保留值指派给新STA。在这种情况下，对于这个事务使用AID值0(保留)。

分配开始时间子字段指示分配开始的时间。分配块持续时间、块数和分配块周期子字段指示分配周期，以及分配周期是否会在分配开始后的相同BI中重复。

图28图示了分配控制子字段格式的示例实施例580。除其它子字段外，还定义了分配ID以指示这个分配的唯一ID。而且，无论这个分配是CBAP、SP还是TDD SP，分配类型都被设置为信道接入的类型。伪静态子字段可以被用于指示分配是静态的，并且分配对于发现辅助窗口长度的长度有效。可截断、可扩展、PCP活动、LP SC使用的其它字段在与WLAN802.11标准相同的上下文中使用。

10.3.DMG能力元素

定向多千兆位(DMG)能力元素在mmW频带上携带关于STA的DMG能力(mmW频带能力)的信息。新STA和BSS STA可以彼此交换其DMG能力，以便彼此了解用于优化发现和波束形成处理的能力。新STA可以将DMG能力信息元素发送到它可以与BSS STA通信的较低频带上的BSS STA。作为示例而非限制，DMG能力信息元素可以与FST设置请求帧一起发送，以指示mmW频带上的新STA的DMG能力。BSS STA可以将DMG能力信息元素发送到较低频带上的新STA。DMG能力信息元素可以例如与FST设置响应帧一起发送并指示在mmW频带上的BSS STA的DMG能力。

图29图示了DMG能力元素的示例实施例590。元素ID和长度字段定义元素的ID及其长度。STA地址子字段包含STA的MAC地址。AID子字段包含由AP或PCP指派给STA的AID，新STA将保留这个字段。DMG能力信息控制DMG能力的各个方面并且下面关于图30进行描述。以下字段在WLAN 802.11规范中进行了描述，并且本文仅出于方便起见而将其包括在内。AP或PCP能力信息定义PCP或AP的一些能力。DMG STA波束跟踪时间限制被用于设置波束跟踪时间限制的值。扩展SC MCS能力字段为一些MCS值通告STA的支持。A-MDSU中的基本A-MSDU子帧的最大数量指示DMG STA能够从另一个DMG STA接收的A-MSDU中的基本A-MSDU子帧的最大数量。A-MDSU中的短A-MSDU子帧的最大数量指示DMG STA能够从另一个DMG STA接收的A-MSDU中的短A-MSDU子字段的最大数量。

图30图示了图29中所示的DMG STA能力信息子字段内的子字段的示例实施例600。DMG能力信息元素除其它字段外还包含这些感兴趣的字段。应当注意的是，仅仅为了适合绘图页面的宽度而任意地将元素划分为多个部分，并且在与WLAN 802.11标准中定义的相同上下文中可以包括其它字段。

以下字段在WLAN 802.11规范中进行了描述，并且仅为方便起见而将其包括在本文中。反向子字段(B0)指示STA是否支持反向传输。较高层定时器同步子字段(B1)指示STA是否支持较高层定时器同步。TPC子字段(B2)指示STA是否支持发射功率控制。SPSH(空间共享)和干扰减轻子字段(B3)指示STA是否能够执行空间共享和干扰减轻的功能。RX DMG天线数子字段(B4至B5)指示STA的接收DMG天线的总数。快速链路适配子字段(B6)指示STA是否支持如WLAN 802.11标准中定义的快速链路适配果处，并且在此仅出于方便起见而将其包括在内。扇区的总数子字段(B7至B13)指示STA在所有DMG天线上组合的发送扇区扫掠中使用的发送扇区的总数，包括DMG天线切换所需的任何LBIFS。

由RXSS长度子字段(B14至B19)表示的值指定在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。DMG天线互易性(B20)子字段被设置为第一状态(例如，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。否则，这个子字段被设置为第二状态(例如，0)。

A-MPDU参数(B21至B26)定义了用于A-MPDU的参数。具有流控制的BA(B27)指示STA是否支持具有流控制的块ACK。支持的MCS集(B28至B51)指示STA支持哪些MCS。支持DTP子字段(B52)指示STA是否支持动态音调配对。支持A-PPDU子字段(B53)指示STA是否支持A-PPDU聚合。支持Other_AID子字段(B55)指示STA如何设置其AWV配置。天线方向图互易性子字段(B56)被设置为1以指示与AWV相关联的发射天线方向图与用于相同AWV的接收天线方向图相同；否则，这个子字段被设置为0。心跳过去指示子字段(B57至B59)指示STA是否期望接收心跳帧支持准予ACK子字段(B60)指示STA是否能够利用准予ACK帧来响应准予帧。支持RXSSTxR ATE子字段(B61)指示STA是否可以对在DMG SC调制类的MCS 1处传输的SSW帧执行RXSS。当前有保留字段(B61至B62)。

上面已经添加了根据本公开的支持发现辅助子字段(B62)，以指示STA是否支持发现辅助。支持发现辅助子字段被设置为第一状态(例如，1)以指示STA支持发现辅助，并且被设置为第二状态(例如，0)以指示其它。如果这个字段被设置为1，那么STA在接收到请求的任何时候都应当对发现辅助请求做出响应。STA还能够向请求它的STA提供发现辅助，并且如果有必要，就将请求传播到其它STA。其它字段在与WLAN 802.11标准中定义的上下文相同的上下文中使用。其它字段在与WLAN 802.11标准中定义的上下文相同的上下文中使用。

10.4.信息请求帧格式

图31图示了信息请求帧的示例实施例610。类别字段和DMG动作字段定义帧的类型。主题地址字段包含其信息正在被请求的STA的MAC地址。如果这个帧被发送到PCP并且主题地址字段的值是广播地址，那么STA正在请求关于所有相关联的STA的信息。请求元素字段包含要传输的元素请求的ID。DMG能力元素携带关于发送器STA和发送器STA已知的其它STA的信息。零个或多个提供的元素是这个帧的发送器正在提供给帧的目的地的元素，例如发现辅助元素。零个或多个扩展请求元素是被请求传输到STA的元素ID。

10.5.信息响应帧格式

图32图示了信息响应帧的示例实施例630。类别字段和DMG动作字段定义帧的类型。主题地址字段包含其信息正在被提供的STA的MAC地址。如果这个字段被设置为广播地址，那么STA正在提供关于所有相关联的STA的信息。零个或多个DMG能力元素携带关于发送器STA和发送器STA已知的其它STA的信息。零个或多个请求的元素字段包含要传输的元素请求的ID。所请求的元素是响应于信息请求帧而返回的那些元素。零个或多个提供的请求元素是这个帧的发送器提供给帧的目的地的元素，或者除了所被请求的元素之外，或者在未经请求的信息响应帧中，例如发现辅助元素。

11.公开元素的概述

以下概述公开了本公开的某些重要元素，但是该概述不应被解释为仅描述本公开的重要元素。

在较低频带(例如，非定向6GHz以下频带)上接收来自新STA的发现辅助请求以请求辅助在mmW频带(例如，较高频带的定向mmW频带)上建立链路的AP/PCP如下将这个请求转发到邻近BSS。(a)将包括新STA的发现辅助元素和DMG能力元素的发现辅助请求转发到AP/PCP的BSS中的其它STA。(b)如果接收到转发的DA请求的STA在操作其它BSS的无线设备中，那么将该请求转发到作为其它BSS的一部分的无线设备中的其它STA。(c)可以在邻居BSS中将请求转发到这个BSS的AP/PCP，以决定是否接受DA请求(如果被支持的话)。(d)一旦请求被转发到其它BSS，就由这个BSS中的AP/PCP做出决定以通过接受或拒绝发现辅助请求来辅助新STA。(e)邻近BSS的AP/PCP发送响应并通过连接两个BSS的无线设备将其传播到新STA所位于的BSS。(f)DA响应被传播到新STA所连接到的BSS的AP。(g)AP/PCP收集来自邻近BSS的所有响应并将包括发现活动细节的一个DA响应发送到新STA。

通过分别发送包含附于其上的发现辅助元素的信息请求帧和信息响应帧来发送mmW频带中的发现辅助请求和发现辅助响应。

新STA的BSS中的AP/PCP向新STA发送在发送到它的DA响应中提供DA的STA的MAC地址。

新STA的BSS中的AP/PCP收集来自邻近的STA的所有响应，并通过较低频带向新STA发送响应。通过以下两种方式之一传达DA活动的细节。(a)将具有DA响应的扩展调度元素发送到新STA，包括提供DA的AP/PCP的分配。(b)发送所有参与的AP/PCP的发现辅助活动的开始时间和DA窗口长度。

12.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)，其中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规定的(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(一个或多个)流程图的(一个或多个)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(一个或多个)流程图的(一个或多个)方框、(一个或多个)过程、(一个或多个)算法、(一个或多个)步骤、(一个或多个)操作、(一个或多个)公式或(一个或多个)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。

根据本文的描述，将认识到本公开包含多个实施例，该多个实施例包括但不限于以下：

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，被配置作为使用定向通信与至少另一个站进行无线通信的站；(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；以及(c)非暂态存储器，其存储能够由处理器执行的指令；(d)其中所述指令在由处理器执行时执行一个或多个步骤，包括：(d)(i)通过从多个定向天线扇区中选择的定向天线扇区与无线网络上的一个或多个其它站执行定向通信；(d)(ii)在作为AP或PCP操作的这个站处从正在寻求在无线网络上发现站的发现辅助的第一邻近站接收发现辅助请求；(d)(iii)将所接收到的发现辅助请求转发到这个站的BSS中的一个或多个邻近站以及邻近BSS中的站，包括：(d)(iii)(A)将包括第一邻近站的DMG能力元素和发现辅助元素的发现辅助请求转发到这个站的BSS中的作为AP或PCP站操作的其它站；(d)(iii)(B)将发现辅助请求转发到作为其它BSS的一部分的无线通信电路中的其它站，如果接收到所转发的发现辅助请求的其它站位于在其它BSS上操作的无线通信电路中的话。

2.一种用于网络中的无线通信的装置，该装置包括：AP/PCP，其在较低频带上从新STA接收发现辅助请求以请求在mmW频带上建立链路的辅助，如下将这个请求转发到邻近BSS：(a)将包括新STA的发现辅助元素和DMG能力元素的发现辅助请求转发到AP/PCP的BSS中的其它STA；(b)如果接收到转发的DA请求的STA在操作其它BSS的无线设备中，那么将该请求转发到作为其它BSS的一部分的无线设备中的其它STA；(c)可以在邻居BSS中将请求转发到这个BSS的AP/PCP，以决定是否接受DA请求(如果被支持的话)；(d)一旦请求被转发到其它BSS，就由这个BSS中的AP/PCP做出决定以通过接受或拒绝发现辅助请求来辅助新STA；(e)邻近BSS的AP/PCP发送响应并通过连接两个BSS的无线设备将其传播到新STA所位于的BSS；(f)DA响应被传播到新STA所连接到的BSS的AP；(g)AP/PCP收集来自邻近BSS的所有响应并将包括发现活动细节的一个DA响应发送到新STA。

3.一种在网络中执行无线通信的方法，包括：(a)从无线通信电路执行定向通信，该无线通信电路被配置作为用于在无线网络上通过从多个定向天线扇区中选择的定向天线扇区使用定向通信与至少一个其它站进行无线通信的站；(b)在作为AP或PCP操作的这个站处，从正在寻求在无线网络上发现站的发现辅助的第一邻近站接收发现辅助请求；以及(c)将接收到的发现辅助请求转发到这个站的BSS中的一个或多个邻近站以及邻近BSS中的站，包括：(c)(i)将包括第一邻近站的DMG能力元素和发现辅助元素的发现辅助请求转发到这个站的BSS中作为AP或PCP站操作的其它站；或(c)(ii)将发现辅助请求转发到无线通信电路中作为其它BSS的一部分的其它站，如果接收到所转发的发现辅助请求的其它站位于在其它BSS上操作的无线通信电路中的话。

4.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中由处理器执行的指令还执行一个或多个步骤，包括在定向或者非定向通信频带上接收发现辅助请求。

5.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中由处理器执行的指令还执行一个或多个步骤，包括将所述发现辅助请求转发到其它BSS上的AP或PCP，以允许其它BSS上的AP或PCP做出是否接受发现辅助请求的决定。

6.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中由处理器执行的指令还执行一个或多个步骤，包括在将发现辅助请求转发到其它BSS的其它站之后在这个装置的站在其BSS中作为AP或PCP操作的情况下确定是否辅助正在寻求发现辅助的第一邻近站。

7.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中由处理器执行的指令还执行一个或多个步骤，包括在这个装置的站在其BSS中作为AP或PCP操作并且已从另一个BSS接收到转发的发现辅助请求的情况下，发送对发现辅助请求的响应并通过连接这个站的BSS以到达正在寻求发现辅助的第一邻近站的BSS的无线通信电路来传播该发现辅助请求。

8.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中由处理器执行的指令还执行一个或多个步骤，包括将发现辅助请求传播到第一邻近站所位于的BSS的AP或PCP。

9.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中由处理器执行的指令还执行一个或多个步骤，包括响应于收集来自邻近BSS中的站的响应而向第一邻近站发送包含发现活动细节的一个发现辅助响应。

10.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中由处理器执行的指令还执行一个或多个步骤，包括通过传输各自包含所附的发现辅助元素的信息请求帧和信息响应帧来在定向通信频带中传输发现辅助请求和响应消息。

11.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中由处理器执行的指令还执行一个或多个步骤，包括当作为第一邻近站的BSS中的AP或PCP操作时，在发现辅助响应内发送向请求发现辅助的第一邻近站提供发现辅助的站的MAC地址。

12.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中由处理器执行的指令还执行一个或多个步骤，包括当作为第一邻近站的BSS中的AP或PCP操作时，收集来自邻近站的所有响应并通过非定向通信频带将这些响应发送到请求发现辅助的第一邻近站。

13.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中由处理器执行的指令还执行一个或多个步骤，包括通过以下任一方式发送发现辅助活动的细节：(a)发送扩展调度元素，其包括在向请求发现辅助的第一邻近站的发现辅助响应内的提供发现辅助的AP和/或PCP的分配信息；或者(b)当作为第一邻近站的BSS中AP或PCP操作时，发送用于提供发现辅助的AP和/或PCP的发现辅助活动的开始时间和发现辅助窗口长度。

14.如前述权利要求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)或启用分布式调度协议并通过设置所传输的扩展定向多千兆字节(EDMG)扩展调度元素中的分布式调度启用字段来通告其的接入点(AP)。

15.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中所述装置适用于选自包括以下网络类型和应用的组的网络应用：设备到设备(D2D)、对等(P2P)、无线和网格联网应用、无线个域网(WPAN)、室外无线通信、Wi-Fi、WiGig、物联网(loT)应用、数据的回传、数据的前传、室内和室外配电网络、网状网络、下一代蜂窝网络以及具有D2D通信的下一代蜂窝网络。

16.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中通过发送分别附有发现辅助元素的信息请求帧和信息响应帧来传输mmW频带中的发现辅助请求和发现辅助响应。

17.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中新STA的BSS中的AP/PCP向新STA发送在发送到它的DA响应中提供DA的STA的MAC地址。

18.如前述权利要求中的任一项所述的装置或方法，其中新STA的BSS中的AP/PCP收集来自邻近STA的所有响应，并通过较低频带向新STA发送响应，具有使用以下两种方式之一传达的DA活动的细节：(a)发送具有对新STA的DA响应的扩展调度元素，包括提供DA的AP/PCP的分配；以及(b)发送所有参与的AP/PCP的发现辅助活动的开始时间和DA窗口长度。

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”可以包括复数指示。除非明确说明，否则以单数形式提及对象并不旨在意味着“一个与仅一个”，而是“一个或多个”。

如本文所使用的，术语“集合”指的是一或多个对象的集合。因此，例如对象的集合可以包括单个对象或多个对象。

如本文所使用的，术语“基本上”和“约”被用来描述和解释小的变化。当与事件或情况结合使用时，这些术语可以指其中事件或情况恰好发生的实例以及其中事件或情况发生到大致接近的实例。当与数值结合使用时，这些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，相关的“基本上”可以指小于或等于的±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，数量、比率和其他数值有时可以以范围格式呈现于本文中。理解的是，这样的范围格式是为了方便和简洁而使用的，并且应当被灵活地理解为包括明确指定为范围限制的数值，但是也包括包含在该范围内的所有单个数值或子范围，如同明确指定的每个数值和子范围。例如，约1至约200的范围中的比率应当被理解为包括明确列举的约1和约200的限制，但也包括单个比率，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。

虽然本文的描述包含许多细节，但是这些细节不应当被解释为限制本公开的范围，而是仅提供一些当前优选实施例的说明。因此，将认识到，本公开的范围完全地包括对于那些本领域技术人员变得清楚的其他实施例。

那些本领域技术人员已知的本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，并且旨在由本权利要求书所包含。此外，无论是否在权利要求书中明确地列举了元素、部分或方法步骤，本公开中的元素、部分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)无线通信电路，该无线通信电路被配置作为使用定向通信与至少一个其它站进行无线通信的站；

(b)耦合到站内的所述无线通信电路的处理器，该处理器被配置为在无线网络上操作；以及

(c)非暂态存储器，该非暂态存储器存储能够由该处理器执行的指令；

(d)其中所述指令在由该处理器执行时执行一个或多个步骤，包括：

(i)通过从多个定向天线扇区选择的定向天线扇区与无线网络上的一个或多个其它站执行定向通信；

(ii)在作为AP或PCP操作的这个站处从正在寻求在无线网络上发现站的发现辅助的第一邻近站接收发现辅助请求；

(iii)将所接收到的发现辅助请求转发到这个站的BSS中的一个或多个邻近站以及邻近BSS中的站，包括：

(A)将包括第一邻近站的DMG能力元素和发现辅助元素的发现辅助请求转发到这个站的BSS中的作为AP或PCP站操作的其它站；

(B)将发现辅助请求转发到无线通信电路中作为其它BSS的一部分的其它站，如果接收到所转发的发现辅助请求的所述其它站位于在其它BSS上操作的无线通信电路中的话。

2.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还执行一个或多个步骤，包括在定向通信频带或者非定向通信频带上接收发现辅助请求。

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还执行一个或多个步骤，包括将所述发现辅助请求转发到所述其它BSS上的AP或PCP，以允许所述其它BSS上的AP或PCP做出是否接受发现辅助请求的决定。

4.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还执行一个或多个步骤，包括在将发现辅助请求转发到其它BSS的其它站之后在这个装置的站在该站的BSS中作为AP或PCP操作的情况下确定是否辅助正在寻求发现辅助的第一邻近站。

5.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还执行一个或多个步骤，包括，在这个装置的站在该站的BSS中作为AP或PCP操作并且已从另一个BSS接收到所转发的发现辅助请求的情况下，发送对发现辅助请求的响应并通过连接这个站的BSS以到达正在寻求发现辅助的第一邻近站的BSS的无线通信电路来传播该发现辅助请求。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时还执行一个或多个步骤，包括将发现辅助请求传播到第一邻近站所在的BSS的AP或PCP。

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还执行一个或多个步骤，包括响应于收集来自邻近BSS中的站的响应而向第一邻近站发送包含发现活动细节的一个发现辅助响应。

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还执行一个或多个步骤，包括通过传输各自包含所附的发现辅助元素的信息请求帧和信息响应帧来在定向通信频带中传输发现辅助请求和响应消息。

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还执行一个或多个步骤，包括，当作为第一邻近站的BSS中的AP或PCP操作时，在发现辅助响应内发送向请求发现辅助的第一邻近站提供发现辅助的站的MAC地址。

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还执行一个或多个步骤，包括，当作为第一邻近站的BSS中的AP或PCP操作时，收集来自邻近站的所有响应并通过非定向通信频带将这些响应发送到请求发现辅助的第一邻近站。

11.如权利要求10所述的装置，其中所述指令在由处理器执行时还执行一个或多个步骤，包括通过以下任一方式发送发现辅助活动的细节：(a)发送扩展调度元素，包括在向请求发现辅助的第一邻近站的发现辅助响应内的提供发现辅助的AP和/或PCP的分配信息；或者(b)当作为第一邻近站的BSS中AP或PCP操作时，发送用于提供发现辅助的AP和/或PCP的发现辅助活动的开始时间和发现辅助窗口长度。

12.如权利要求1所述的装置，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)或启用分布式调度协议并通过设置所传输的扩展定向多千兆字节(EDMG)扩展调度元素中的分布式调度启用字段来通告该分布式调度协议的接入点(AP)。

13.如权利要求1所述的装置，其中所述装置适用于选自包括以下网络类型和应用的组的网络应用：设备到设备(D2D)、对等(P2P)、无线和网格联网应用、无线个域网(WPAN)、室外无线通信、Wi-Fi、WGig、物联网(loT)应用、数据的回传、数据的前传、室内和室外配电网络、网状网络、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：

(i)通过从多个定向天线扇区选择的定向天线扇区上与无线网络的一个或多个其它站执行定向通信；

(A)将包括第一邻近站的DMG能力元素和发现辅助元素的发现辅助请求转发到这个站的BSS中的作为AP或PCP站操作的其它站；以及

(B)将发现辅助请求转发到无线通信电路中作为其它BSS的一部分的其它站，如果接收到所转发的发现辅助请求的所述其它站位于在其它BSS上操作的无线通信电路中的话，或者将所述发现辅助请求转发到其它BSS上的AP或PCP以使其它BSS做出是否接受发现辅助请求的决定。

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执行一个或多个步骤，包括在作为AP或PCP操作的这个站处在定向通信频带或者非定向通信频带上接收发现辅助请求。

16.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还执行一个或多个步骤，包括在这个站处确定是否辅助正在寻求发现辅助的第一邻近站，并且这个确定是在将发现辅助请求转发到其它BSS的其它站之后在其BSS中作为AP或PCP操作的这个站处做出的。

17.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还执行一个或多个步骤，包括发送对发现辅助请求的响应并通过连接两个BSS以到达正在寻求发现辅助的第一邻近站的BSS的无线通信电路来传播该发现辅助请求，这些动作是响应于所述站在其BSS中作为AP或PCP操作并且已从另一个BSS接收到所转发的发现辅助请求而执行的。

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还执行一个或多个步骤，包括收集来自邻近BSS中的站的响应并且将这个信息作为单个发现辅助响应中的发现活动细节传达到第一邻近站。

19.如权利要求14所述的装置，其中所述指令由处理器执行时还执行一个或多个步骤，包括当所述站在与第一邻近站相同的BSS中作为AP或PCP操作时，在发现辅助响应内发送向请求发现辅助的第一邻近站提供发现辅助的站的MAC地址。

20.一种在网络中执行无线通信的方法，包括：

(a)从无线通信电路执行定向通信，该无线通信电路被配置作为用于在无线网络上通过从多个定向天线扇区中选择的定向天线扇区使用定向通信与至少一个其它站进行无线通信的站；

(b)在作为AP或PCP操作的这个站处，从正在寻求在无线网络上发现站的发现辅助的第一邻近站接收发现辅助请求；以及

(c)将所接收到的发现辅助请求转发到这个站的BSS中的一个或多个邻近站以及邻近BSS中的站，包括：(i)将包括第一邻近站的DMG能力元素和发现辅助元素的发现辅助请求转发到这个站的BSS中作为AP或PCP站操作的其它站；或(ii)将发现辅助请求转发到无线通信电路中作为其它BSS的一部分的其它站，如果接收到所转发的发现辅助请求的所述其它站位于在其它BSS上操作的无线通信电路中的话。